Strontium

Hoofartikel: Isotope van Strontium
iso	NV	halfleeftyd	VM	VE (MeV)	VP
⁸²Sr	sin	25.36 d	ε	-	⁸²Rb
⁸³Sr	sin	1.35 d	ε	-	⁸³Rb
			β⁺	1.23	⁸³Rb
			γ	0.76, 0.36	-
⁸⁴Sr	0.56%	Sr is stabiel met 46 neutrone
⁸⁵Sr	sin	64.84 d	ε	-	⁸⁵Rb
⁸⁵Sr	sin	64.84 d	γ	0.514D	-
⁸⁶Sr	9.86%	Sr is stabiel met 48 neutrone
⁸⁷Sr	7.0%	Sr is stabiel met 49 neutrone
⁸⁸Sr	82.58%	Sr is stabiel met 50 neutrone
⁸⁹Sr	sin	50.52 d	ε	1.49	⁸⁹Y
⁸⁹Sr	sin	50.52 d	β^-	0.909D	-
⁹⁰Sr	sin	28.90 j	β^-	0.546	⁹⁰Y

Verwysings

Strontium is 'n chemiese element in die periodieke tabel met die simbool Sr en 'n atoomgetal van 38. Strontium is 'n alkalie-aard metaal met 'n silwerwit of gelerige kleur wat chemies hoogs reaktief is. Die metaal vergeel wanneer dit aan lug blootgestel word. Dit kom natuurlik voor in die minerale selestiet en strontianiet. Die ⁹⁰Sr isotoop is teenwoordig in radio-aktiewe kern-uitval en het 'n halfleeftyd van 28.90 jaar.

[wysig] Kenmerkende eienskappe

Vanweë sy uiters hoë reaktiwiteit in lug kom hierdie element slegs in verbinding met ander elemente in die natuur voor, soos in die geval van die minerale strontianiet en selestiet.

Strontium is 'n glansende silwerige metaal wat sagter is as kalsium en selfs meer reaktief in water. Water in kontak met Strontium word ontbind om strontiumhidrodksied en waterstofgas te vorm. Strontium kan in lug brand en sodoende beide strontiumoksied en strontiumnitried vorm, maar aangesien dit nie spontaan met stikstof onder 380°C reageer nie, sal slegs die oksied by kamertemperatuur gevorm word. Strontium moet in keroseen gestoor word om oksidasie te verhoed; strontium wat aan lug blootgestel word sal vinnig geel word as gevolg van die vorming van die oksied. Verpoeierde strontium-metaal sal spontaan in lug ontbrand. Vlugtige strontium soute verleen 'n skarlaken kleur aan die vlamme en daarom word hierdie soute dikwels in vuurwerke gebruik. Natuurlike strontium is 'n mengsel van vier stabiele isotope.

[wysig] Gebruike

Teenswoordig is die hoofgebruike van strontium in die glas van kleurtelevisies se katode straalbuise.

Ander gebruike in die handel:

Vervaardiging van ferrietmagnete.
Die suiwering van sink.
Strontiumtitanaat het 'n uiters hoë refraksie-indeks en 'n optiese verspreiding groter as dié van diamant wat dit nuttig maak in 'n verskeidenheid optiese aanwendings.
Strontiumtitanaat is al ook gebruik as sierstene en veral as nagemaakte diamante. Dit is egter baie sag en krap baie maklik en word daarom selde gebruik.
Strontium word ook in vuurwerke gebruik om 'n rooi kleur te gee.
Strontiumaluminaat word gebruik as 'n helder fosfor met 'n ligstralingstydperk.
Strontiumchloried word soms in tandepasta gebruik vir mense met sensitiewe tande. 'n Gewilde handelsmerk sluit soveel as 10% strontiumchloried-heksahidraat op 'n gewigsbasis in die samestelling daarvan in.
Strontiumoksied word soms gebruik om die keramiek glasuursel van sekere erdeware se kwaliteit te verbeter.
⁸⁹Sr is die aktiewe bestandeel in Metastron, 'n radiofarmaseutiese middel wat gebruik word teen beenpyn wat die sekondêre gevolge is van metastatiese prostaatkanker is. Die strontium tree soos kalsium op en word by voorkeur ingesluit by dele in die been met verhoogde osteogenese. Hierdie lokalisering fokus die blootstelling tot straling op die kankeragtige letsels.
⁹⁰Sr is al gebruik as kragbron vir Radio-isotoop termo-elektriese opwekkers (RTO). ⁹⁰Sr vervaardig sowat 0.93 watt se warmte per gram (dit is ietwat laer in die graad wat gebruik word vir RTO's, d.w.s. strontiumfluoried) [1]. ⁹⁰Sr het egter 'n leeftyd wat ongeveer 3 maal korter as ²³⁸Pu (ook 'n RTO-brandstof) is en het ook 'n laer digtheid. Die hoof voordeel van ⁹⁰Sr is dat dit goedkoper is as ²³⁸Pu en word in kernafval aangetref.
⁹⁰Sr word ook gebruik in kankerterapie. Die beta-emissie en lang halfleeftyd daarvan is ideaal vir oppervlakkige radioterapie.
Strontium word ook algemeen gebruik in spuitverwe.

[wysig] Geskiedenis

Die mineraal strontianiet is vernoem na die Skotse dorp, Strontian, waar dit in die loodmyne daar ontdek is in 1787. Adair Crawford het in 1790 waargeneem dat dit verskil van ander barium-minerale. Strontium self is in 1798 ontdek en strontium-metaal is vir die eerste keer gesuiwer deur Sir Humphry Davy in 1808 deur van elektrolise gebruik te maak.

Strontium was een van die radio-aktiewe materiale wat vrygestel is tydens die Windscale brand in 1957.

[wysig] Verspreiding

Strontium kom algemeen in die natuur voor en is die 15^de volopste element op aarde en maak gemiddeld 0.034% van alle vulkaniese rots uit en word hoofsaaklik in die sulfaatvorm in die mineraal selestiet (SrS O₄) en die karbonaatvorm in die mineraal strontianiet (SrCO₃) aangetref. Van die twee minerale word selestiet meer gereeld in sedimentêre neerslae gevind in voldoende hoeveelhede om mynbou te regverdig. Strontianiet sou die meer nuttige mineraal gewees het aangesien strontium meestal in die karbonaat vorm in die nywerheid aangewend word, maar min neerslae van hierdie mineraal is gevind wat verdere ontwikkeling sou regverdig. Die metaal kan voorberei word deur die elektrolise van 'n gesmelte mengsel van strontiumchloried en kaliumchloried:

Sr²⁺ + 2 e^- → Sr
2 Cl^- → Cl_{2 (g)} + 2 e^-

Andersins kan dit vervaardig word deur die reduksie van strontiumoksied met aluminium in 'n vakuum teen 'n temperatuur waarteen strontium af distilleer. Daar bestaan drie allotrope van die metaal met oorgangspunte by 235 en 540°C. Strontium-metaal (98% suiwerheid) het in Januarie 1990 ongeveer $5/ons gekos. Die grootste kommersieël ontginde neerslae word in Engeland aangetref.

[wysig] Isotope

Strontium het vier stabiele isotope wat natuurlik voorkom: ⁸⁴Sr (0.56%), ⁸⁶Sr (9.86%), ⁸⁷Sr (7.0%) en ⁸⁸Sr (82.55%). Slegs ⁸⁷Sr is 'n produk van radio-aktiewe verval; dit ontstaan uit die verval van die radio-aktiewe alkalie-metaal ⁸⁷Rb, wat 'n halfleeftyd van 4.88 x 10¹⁰ jaar het. Daar is dus twee bronne van ⁸⁷Sr in enige materiaal: dié wat gevorm is deur die oeroue nukleo-sintese saam met ⁸⁴Sr, ⁸⁶Sr en ⁸⁸Sr asook dit wat gevorm word deur die radio-aktiewe verval van ⁸⁷Rb. Die verhouding ⁸⁷Sr/<su>86Sr is die parameter wat tipies in geologiese verslae gemeld word; die verhoudings in minerale en rotse het waardes wat wissel van ongeveer 0.7 tot groter as 4.0. Omdat strontium 'n atoomradius soortgelyk aan kalsium het, vervang dit maklik vir kalsium in minerale.

Sestien onstabiele isotope is bekend. Van die grootste belang is ⁹⁰Sr met 'n halfleeftyd van 28.78 jaar. Dit is 'n byproduk van kernsplitsing wat voorkom in kernuitval en verteenwoordig 'n gesondheidsprobleem aangesien dit die kalsium in die been vervang en dus sodoende die uitwerping daarvan uit die liggaam uit, verhoed. Die isotoop is een van die langslewendste hoë-energie betastralers bekend en word gebruik in vir aanvullende kerngedrewe kragbronne. Hierdie toestelle kan gebruik wor in ruimtetuie, afgeleë weerstasies, navigasieboeie ensovoorts waar 'n liggewig, langlewende kern-elektriese kragbron vereis word.

Die Chernobyl ramp het veroorsaak dat 'n uitgestrekte gebied met ⁹⁰Sr besmet is.

[wysig] Voorsorgmaatreëls

In sy suiwer vorm is strontium 'n uiters reaktiewe element en dit ontbrand spontaan in lug. Dit moet daarom as 'n brandgevaar beskou word.

[wysig] Uitwerking op die menslike liggaam

Die menslike liggaam absorbeer strontium asof dit kalsium sou wees. Omdat die element chemies naby genoeg aan kalsium is, verteenwoordig stabiele strontium nie 'n betekenisvolle gesondheidsgevaar nie, radio-aktiewe ⁹⁰Sr kan egter aanleiding gee tot been-afwykings en siektes, insluitende beenkanker. Die strontium-eenheid word gebruik tydens die meet van radio-aktiwiteit van geabsorbeerde ⁹⁰Sr.

'n Eksperimentele behandeling wat strontium saam met ranelsuur kombineer het getoon dat dit beengroei aanhelp, beendigtheid verbeter en beenfrakture verminder. Volgens El-Hajj (2004) het vroue wat die behandeling ontvang het 'n 6.8% verhoging in beendigtheid getoon. Die helfte van die toename in beendigtheid (soos gemeet deur x-straal digtheidsmeting) word toegeskryf aan die hoër atoommassa van Sr in vergelyking met kalsium en daar word aangeneem dat die ander helfte 'n werklike toename in beenmineraal verteenwoordig. Strontiumranelaat is geregistreer vir die behandeling van osteoporose in Europa teen 'n daaglikse dosis van 2 gram.

Verskeie strontiumverbindings is ook gevind wat beengroei en digtheid aanhelp en die voorkoms van frakure verminder. Die doeltreffendheid van die behandeling wissel van verbinding tot verbinding. Hierdie verbindings sluit strontiumlaktaat (McCaslin et. al, Mayo Clin. 1959;34(13):329-34), strontiumsitraat (Wright et. al, Tahoma Clin.), strontiumkarbonaat en strontium glukonaat in (Skoryna et. al, 1984).

[wysig] Verwysings

Los Alamos National Laboratory – Strontium Naslaandatum = 5 Augustus 2005

Strontium ranelate -- a novel therapy for osteoporosis or a permutation of the same?, El-Hajj Fuleihan G., New England Journal of Medicine, volume 350, 29 Jan 2004 bladsye 504-506

The effects of strontium ranelate on the risk of vertebral fracture in women with postmenopausal osteoporosis,Meunier PJ, Roux C, Seeman E, Ortolani S, Badurski JE, Spector TD, Cannata J, Balogh A, Lemmel EM, Pors-Nielsen S, Rizzoli R, Genant HK, Reginster JY, New England Journal of Medicine, volume 350, 29 Jan 2004, bladsye 459-468
Murray, W.H. (1977) The Companion Guide to the West Highlands of Scotland. London. Collins