Н.С. Полуэтков, В.Т. Мищенко, Л.И. Кононенко, С.В. Бельтюкова - Аналитическая химия Стронция (1110096), страница 2
Текст из файла (страница 2)
26 дней 32,9 часа 70 мин. и. з. э.з.; В+,7 э. д.! Вт, В'~ 7 и. и. (86%); э. з, (14'4): 7 э. з. 80 81 82 83 85т *' 3,98 10 в 3,09 10 ' 5 07.10-з 1,65 10 ' 110 †1 445 90 — 170 [1184! [84[ [84, 1184) Вз; 3,15 Вт: 1,15 7: 0,23 10 — 12 ЖО [68, 932] [83[ [68, !329] ]1329] 'вКЬ (р, и); 7- В-' "КЬ (р, п); ет8г (п ) КЬ-т В; Ят(п, 7); П(Ф') ТЬ(Ф); П(Ф) Ри(Ф) 7: 0,51 63,9 дней 2,83 часа 53,6 двя 1,23 10 ' 6,87 10 в 1,47 !О т 85 ! — 100 80 — 465 7: 0,39 : 1,46 87т "' и. п. 80,! 100 †4 [357! (!329[ : 0,54 В: 2,67; 2,03 1,36 и др. : 1,4; 1,03; 0,55 и др. : 1,5; 0,55 7: 1,37; 0,44 780!Ото 1,98 10 з -28 лет 9,7 часа 90 91 200 †5 [68, 1320] 200 — 9 Ю 20 — 26 470 — 1000 [68] [357, !329] ]68] ТЬ(Ф)! П(Ф)! Ри(Ф) 7,38 10 з 2,6 часа 2075 180 †7 300 [1329! [68, !329! [357[ :4,8; 4,2 и др.
7: 0,18; 0,21 и яр. В-: 2,1 7,54 ыии. 1,65.10 ' 93 КЬ-т В; П(Ф) )-'(Ф) 0(Ф) 8 — 13 0,23 до 5') [68, 634! [357] (357! 88810' -1,41 10 з 1,3 иин. 0,4 инп. !(оротно- жинущий 94 95 97 зв ноэбу ° ' э, з. з' О ждеиное сост — электронны образование и ояние. а аахзат; иж. вазона но реан — ивоьерныа переход, дии деления ядра.
Таблица 1 Харантеристика радиоактивных изотоион стронции [372! Содержание стронция в земной норе составляет (4,0 — 4,5) ° 40 з% [83, 357!. В табл. 2 приведено содержание стронция в главных типах магматических и осадочных пород. Значительные количества стронция имеются в морской и речной воде, а также в воде минеральных источников. Содержание стронция в почвах в среднем составляет 3 (О '%, но наблюдаются значительные колебания в зависимости от характера почвы. Стронций содержится также в организме животных и в растениях; средот пее содержание стронция в живом веществе около 0,002%о.
Мор- Таблица 2 Оодерзнаиие стронция нлитоофере (н глазных типах пород, почвах и воде) Лунный грунт базальт (кристаддичесная пора да) регозит (рыхлый поверхностный материал) Хоидритные метеориты Литосфера (н среднем) Иззеряеенныо породы удьтраасиозиые (дуияты и др.) основные (базальты, габбро и ар.) средние (диорит, андезнт) кислые (граниты, транодиориты и др.) щезочныо [сиениты) Осадочные породы глины и сланцы песчаники карбанатные породы Глубоководные осадки карбонаты глины Почвы Воды океанические и морские речные подземные минератизозаииые ские водоросли и организмы способны концентрировать стронций нз воды, в пих содержание стронция изменяется от 0,05 до 15% (считая на золу). В магматичесних породах стронций пе образует самостоятельных минералов, а находится в рассеянном состоянии благодаря изоморфизму с кальцием.
В щелочных породах, отличающихся более высокими концентрациями стронция, последний входит в состав целого ряда акцессорных минералов. Самостоятельные минералы стронция характерны для пегматитозого и гидротермального процессов. Известно более двадцати минералов, содержащих стронций, и, кроме того, целый ряд минералов, в которых стронций присутствует в качестве изоморфпой примеси, таких, как баритоцелестин, кальцптостронциапит, апатит, лопарит и др.
В табл. 3 приведены Таблица 3 Минералы стронция саявржзиие его, % Хииичвсииа саствз Нвэзвиив иииврвлв класс (Ва, Яг)э(КЬ, Та, Т))з04'НвО Хар(Яснев)э(А!рз)э ЯгСОз Ыад(Се, Ва, Яг, Са)4(СОз)д (Ха,Са,РЗЭ,Яг,Ва) СОз ЯгСе(СОэ]э(ОН) Н40 6,4 35,6 70,2 19,42 12,43 ~22 Пандаит Ярлит Стронцианнт Бербанкит Карбоцернаит Анкилнт (ам- батоаринит) Целестин Беловит Стронций-апатит Ферморит Беггильдит Палермоит Гояцит Сванбергит (тих- винит, соколовит) Люсюнгит Дельриоит Сантафеит Витчит Кургантаит Стронциоджино- рит (волковит) Стронциогильгар- дит Стронцноборвт Лампрофиллит Нордит Бревсшерит Окислы Фториды Карбонаты 56,42 33,6 46,06 9,93 31,89 9,2 (22,45 24,43 ЯгЯО (Яг,Се,Иа),в(Р4044)(ОН)в Яг,Сад(Р,044ДР, ОН)в (Са, Яг)з [(Р, Аз)04)э(Р, ОН) ХаэЯгвА14(Р04) Уэ (1л,.'Ча)48гА14(Р04)в(ОН)в ЯгА1э(РОд)э(ОН)д Н40 ЯгА14 ( 5 04) ( Р 04) (0 Н) в Сульфаты Фосфаты -14 (25,0 6,0 <32,45 37,48 (Яг, РЬ) Реэ(Р04)э(ОН)э Н40 СаЯгч,04(ОН)э 2Н40; ХаэМпэ(Мп, Яг) вув044'8Н40 ЯгВ,О,в 2Н40 (Яг,Са),(В404) ° Н40 (Яг,Са)з(В440ю) 8Н,О Ванадаты Бораты (20 20,25 (Са, Яг)э[В40в(ОН)эСП [(Св,Яг)0)4(МЯО)э(340в)вз ОН40 Ха Яг,уеэТ145140эдрэ КаэСа5гМпэЯ40вв (Яг, Ва, Св)(А)5140в)з 5Н40 21,6 7,4 8,99 Сил икаты стронциевые минералы [68, 263[.
Больгпинство из них встречает- ся в природе крайне редко и пе представляет промышленного интереса. Промышленными являются только два минерала— целестин (8г804) и стронцианит (ЯгСО,). 10 Способы переработки минералов Целестииовые и стронцианитовые руды обогащают, получаемые при етом концентраты содержат соответственно не менее 95% Бг804 и около 85% 8гСОв. Основными промышленными способами переработки целестиновых концентратов являются карботермический и содовый [385[. 14"арботерлвический способ основан на переводе сульфата стронция в растворимый в воде сульфид путем нагревания с углем при 1100' С с последующим выщелачиванием его и выделением из раствора солей стронция [385).
Для получения гидроокиси стронция сульфид обрабатывают горячей водой, прн атом происходит гидролиз сульфвда. При охлаждения из раствора выпадает гндроокнсь, которую отделяют центрифугированнем, Из оставшегося гидросульфидного раствора путем обменной реакции можно выделить различные соли стронция. Для выделения карбоната стронция черев гидрссульфидный раствор пропускают углекислый газ Яг (НЯ)в+ СОз+ НзО- ЯгСОэ+ 2Н45. Извлечение стронция составляет 80 — 85%. Содовый способ вскрытия делестина [385[ основан на взаимодействии сульфата стронпия и углекислого натрия по реакции 5 '50 + Кз СО, ЯгСО„+ Кз.
50 . Образующийся карбонат стронция атфнльтровывают, промывают горячей водой да удаления сульфат-нояоз я растворяют з НХОэ. Из раствора осаждают гндроокпсл желева я алюминия действием ИН,ОН. Раствор упаривают на 80%, выпазшвй взотиокнсльп) стронций отделяют от маточного раствора. Извлечение стронция составляет окала 80'„'. Переработка стронцнаннтовых концентратов [385, 762) основана на переведении карбоната в гидроокись.
Используется либо обжиг БгСОз при 1200' С с последующим вып(елачиванием окиси стронция водой, либо разложение 8гСОв перегретым (500— 600' С) паром. Применягот также обработку БгСОд соляной кислотой с последующим выделением гидроокиси щелочью. Стронцианит вскрывают и азотной кислотой, образующийся прн етом азотнокислый стронций выделяют из раствора либо кристаллизацией, либо высаливанием избытком конц. П['тОз. Получение стронция Существуют три группы методов получения металлического стронция: термическое разложение некоторых соединений стронция, злектролиз и восстановление окиси или хлорида стронция. Способы получения стронция разложением гидрида и ингрида стронция не нашли промьшшепного применения вследствие образования мелкодисперсного легковоспламеняющегося порошка. Электролитический способ получения стронция также не нашел широкого применения в промышленности вследствие малого выхода по току и загрязненности стронция его соединениями.
Основным промышленным методом получения металлического стронция является термическое восстановление его окиси алюминием [298[ с последующей дистилляцией полученного металла и конденсацией его на охлаждаемой поверхности. Применение стронция Основными областями применения стронция, его сплавов и соединений является пиротехника, радиоэлектроника, металлургическая, химическая и керамическая промышленности (68, 298). Металлический стронций пока имеет ограниченное применение в технике.
Его яспользугот для раскислепия меди и бронзы и как поглотитель гааов в электровакуумной технике. Уменьшению хрупкости титана и его сплавов при высоких температурах способствует введение в них 0,1% стронции. Добавка стронция к магниевым сплавам придает им вязкость, достаточную длн прокатки. Для закалки литых изделий и предохранения их от раковин применяют сплав Ся — Яг. 0,2 — 0,6% Яг в комбинации с 0,2 — 2% Яп добавляют к свинцу, применяемому для аккумуляторных пластин, сплав Яг — Сл( используют для гальванических элементов. Яг входит в состав некоторых сплавов с сильно пирофорными свойствами (например, МŠ— Яг).
Сплавы Яг с Мя, РЪ, А1 отличаются высокой твердостью, антифрикционпыми и другими цепными свойствами. Стронций применяют как катализатор при синтезе органических веществ. Радиоактивный изотоп г'Яг используется для обнаружения повреждения телеграфных кабелей, 'аЯг является источником (1-излучения и применяется в атомных электрических батареях, характеризующихся постоянствоы напряжения и длительным сроком службы (210). Более широко в технике используются соединения стронция. Так, стронцианит и карбонат Яг используются для очистки высокосортных сталей от серы и фосфора.
В производстве чистой каустической соды целестин служит адсорбентом примесей Ре и Мп. Широко распространено применение соединений стронция в пиротехнике благодаря их свойству окрашивать пламя в интенсивный красный цвет. Нитрат, карбонат и оксалат стронция входят в составы, используемые для изготовления сигнальных и осветительных ракет, а также трассирующих и зажигательных пуль и снарядов. Углекислый стронций используют в производстве ферромагНитных и люминесцентных материалов, катализаторов, при очистке едкого патра, каустической соды, цинка, в проиаводстве высококачественной стали.
Соединении Яг используют для замены ядовитой окиси свинца в производстве стекол, эмалей, глазурей, стойких к атмосфернывг воздействиям. Окись стронция входит в состав оксидных покрытий катодов радиоламп, отличающихся высокими эмиссионными свойствами. Гидроокись стронция применяют для выделения сахара из патоки. Хромат Яг используют для грунтовки и изготовления художественных красок.