Het aardalkalimetaal strontium komt behoorlijk veel voor in de aardkorst, maar niet in elementaire vorm. Metallisch strontium is zacht en zilverachtig maar bij blootstelling aan lucht kleurt het snel geel vanwege de vorming van het oxide. Strontium is vernoemd naar het dorpje Strontian in de Schotse hooglanden. Strontiumzouten zijn verantwoordelijk voor een helderrode vlam in bengaals vuurwerk. Strontium heeft chemisch een grote gelijkenis met calcium. Het radioactieve strontium-90 wordt daarom vrij gemakkelijk in onze botten opgenomen. Het vormde één van de belangrijkste gezondheidsrisico’s van de ‘fallout’ van kernproeven. Het ook aanwezig in splijtstofstaven, als nevenproduct van kernreacties. Bij het ongeluk met de kerncentrale van Tsjernobyl in 1986 werd een groot gebied met strontium-90 besmet.
Symbool
Sr
Protonen/elektronen
Groep
Isotopen
84Sr, 86Sr, 87Sr, 88Sr
Periode
5
Elektronenconfiguratie
[Kr] 5s2
Blok
s
Elektronencofiguratie Bohr
2,8,18,8,2
Bij kamertemperatuur
vast
Elektronegativiteit
1,0 (Pauling)
Dichtheid
2540 kg m-3
Atoomstraal
215 . 10-12 m
Smeltpunt
777 oC (1050 K)
Relatieve atoommassa
87.62
Kookpunt
1382 oC (1655 K)
Soortelijke warmte
306 J kg-1K-1
Warmtegeleidingscoëfficiënt
Selecteer
Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen
Toepassingen
Nucleaire batterij (voor boeien en weerstations)
Het radioactieve isotoop strontium-90 is een betrouwbare energiebron op plaatsen waar onderhoud moeilijk of onmogelijk is. Denk daarbij aan boeien voor de scheepvaart en geïsoleerde weerstations.
Strontium-90 is tamelijk goedkoop te winnen bij de opwerking van splijtstofstaven uit kernreactoren. De energie komt voornamelijk vrij als warmte bij het verval tot yttrium:
(halfwaardetijd 28 jaar)
Thermoelektrische generatoren zetten de warmte om in elektriciteit.
Lichtgevende verf
Ooit werd strontium-90 aan ‘lichtgevende’ verf toegevoegd (net zoals radium). Dit waren radioluminescence verven waarbij de radioactieve straling andere componenten (vooral zinksulfide) liet oplichten. Deze verf was permanent lichtgevend.
Tegenwoordig bevatten sommige lichtgevende verven strontiumaluminaat. Dit is niet-radioactief strontium. Ze luminesceren doordat ze energie opnemen bij bestraling met licht en dit vervolgens over langere tijd zelf weer uitstralen. Deze verven zijn hooguit enkele uren lichtgevend.
Meten hersenactiviteit
Voor hersenonderzoek is apparatuur ontwikkeld waarin extreem gevoelige magnetometers de magnetische velden registeren die gepaard gaan met de microstroompjes in de hersenen. Deze magnetometers bevatten een zeer dunne laag yttrium op een keramisch substraat van strontiumtitanaat.
Vuurwerk
Strontiumverbindingen geven aan vuurwerk een karmijnrode kleur. In vuurwerk, lichtkogels en signaallampen vind je daarom strontiumzouten als strontiumcarbonaat (SrCO3), strontiumchloraat (Sr(ClO3)2), strontiumchloride (SrCl2), strontiumsulfaat (SrSO4) en strontiumnitraat (Sr(NO3)2). De laatstgenoemde verbinding wordt toegevoegd aan Bengaals vuur.
Glasvezel
Stontiumverbindingen – oxides, hydroxides en carbonaten – verhogen de brekingsindex en hardheid van het glas. Dit glas wordt gebruikt voor glasvezelkabels en speciale lenzen.
Forensisch onderzoek
De verhoogde aanwezigheid van strontium in bloed is een indicatie van verdrinking. Het strontium is afkomstig uit het water dat bij de verdrinking in het lichaam terecht komt. Als er geen sprake is van een verhoogd strontiumgehalte, dan is er hoogstwaarschijnlijk sprake van een andere doodsoorzaak en is het lichaam in het water ‘gedumpt’.
Geneeskunde
Na een dotterbehandeling is het van belang om de vorming van littekenweefsel in de aderen tegen te gaan. Dit zou immers tot nieuwe verstoppingen kunnen leiden. Het littekenweefsel kan daarom bestraald worden met bètastralen van strontiumisotopen.
Vingerafdruk voor wijn
Aan de hand van de verhouding tussen de strontiumisotopen 87Sr/86Sr is vast te stellen of de druiven waarvan een bepaalde wijn is gemaakt daadwerkelijk afkomstig zijn uit de streek die op het etiket is vermeld. De druiven nemen namelijk strontium op uit de bodem en de verhouding tussen 87Sr en 86Sr is karakteristiek voor de grond waarop de wijn verbouwd wordt.
Medicinale tandpasta
Tandpasta’s die gevoeligheid voor warmte of koude tegengaan kunnen acht tot tien procent SrCl2 of SrAc2 bevatten. Het vormt een laagje dat de poriën in het tandbeen afdicht.
Meer toepassingen
Als element en in legeringen
- Datering in de geologie (87Rb + 87Sr)
- Dikte- en dichtheidsmeting (90Sr)
- Geneeskunde: botonderzoek (85Sr en 87Sr)
- Ijkstof voor de Geiger-Müller -teller
- Verwijderen van zwavel en fosfor uit staal
- Raffinage van zink
In verbindingen
Anticorrosieprimer voor aluminium (voor schepen en vliegtuigen) | SrCrO4 |
Detector voor alfa-straling | SrTiO3 |
Glazuur | SrCO3 |
Haarverzorging | SrO2 |
Imitatiediamant in sieraden | SrTiO3 |
Lichtgevende stof | SrS |
Optische vensters | SrF2 |
Pigment: | |
– Geel in roestwerende grondverf | SrCrO4 |
– Wit in keramische producten | SrSO4 |
Supergeleider | La2-x SrxCuO4 |
Naam & ontdekking
Naam
De loodmijnen bij de plaats Strontian in Argyleshire in de Schotse hooglanden bevatten erts waarin dit element voor het eerst werd aangetoond. Het mineraal kreeg de naam strontianiet en het oxide strontia. Het element werd uiteindelijk strontium genoemd.
Ontdekking
In 1790 was de Ierse scheikundige Adair Crawford (foto) de eerste die vermoedde dat het gevonden mineraal een nieuwe ‘aarde’ (oxide) bevatte. Onafhankelijk van Crawford ontdekten ook de Duitse chemicus Martin Heinrich Klaproth (1792) en zijn landgenoot Johann Tobias Lowitz (1796) de nieuwe strontiumaarde.
Thomas Charles Hope, destijds chemiehoogleraar aan de universiteit van Glasgow, stelde aanvankelijk de naam strontiet voor. De Engelse chemicus Humphry Davy, die het element in 1808 als eerste isoleerde, veranderde dat in strontium, in lijn met al eerder gevonden elementen.
Voorkomen
Voorkomen
Strontium is niet bijzonder zeldzaam. Het staat op plaats vijftien in de rangorde van meest voorkomende elementen. Het aandeel in de aardkorst bedraagt 0,037 % op basis van gewicht.
De belangrijkste mineralen zijn strontianiet (SrCO3, foto) en celestien (SrSO4)
Winning
Wingebieden liggen in Engeland, de Verenigde Staten van Amerika, Mexico, Rwanda, Spanje, Duitsland en Turkije. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element strontium op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.
Bereiding
Bereidingen
Vroeger
De Engelse chemicus Humphry Davy verkreeg in 1808 zeer kleine hoeveelheden onzuiver strontium via de elektrolyse van een mengsel van strontiumoxide en kwikoxide. Het was net genoeg voor verder onderzoek. De Duitse chemicus Robert Bunsen slaagde er in 1855 in, samen met zijn Britse collega Augustus Matthiessen, zuiver strontium te verkrijgen door elektrolyse van een mengsel van gesmolten strontium- en ammoniumchloride.
Tegenwoordig
Men verkrijgt strontium door reductie van het oxide – dat door verhitting uit het carbonaat ontstaat – met aluminium of silicium bij een temperatuur van 1.000 °C (in vacuüm):
.
Een andere route is de elektrolyse van gesmolten strontiumchloride en kaliumchloride.