Стронций и рубидий. Сравнительный анализ свойств

Содержание Содержание 2 Введение 3 Физические и химические свойства 4 Кислотно-основные свойства 7 Окислительно-восстановительные свойства 9 Особенность каждого элемента и их получение 10 Рубидий 10 Стронций 13 Промышленное применение 17 Рубидий 17 Стронций 19 Вывод 22 Использованная литература 23 Введение Рубидий и стронций стоят рядом в

Периодической таблице Д. И. Менделеева, а значит, имеют сходные свойства. Однако, один является щелочным металлом, а другой щелочноземельным. И своим внешним видом – блестящей серебристо-белой поверхностью рубидий напоминает большинство других металлов. А стронций по внешнему виду и некоторым внешним признакам схож с рубидием. Однако при более близком знакомстве выявляется ряд присущих им необычайных, подчас уникальных особенностей,

отличающих из друг от друга, как и от других элементов. Цель: дать сравнительную характеристику элементов рубидий и стронций. Задачи: 1. Сравнить физические и химические свойства элементов; 2. Выявить особенности каждого элемента. Физические и химические свойства Компактный рубидий – серебристо-белый металл, имеющий на свежем срезе металлический блеск.

В вакууме и атмосфере инертного газа сохраняет блестящую поверхность и по внешнему виду не отличается от других металлов. Стронций также серебристо-белый металл. Это сравнительно мягкие металлы, оба металла легко режутся ножом. Их важнейшие константы сопоставлены ниже. Таблица 1. Сравнительная характеристика некоторых свойств элементов рубидий и стронций

Rb Sr Строение внешнего электронного слоя атома 5s1 5s2 Радиус атома, нм 0,248 0,215 Энергия ионизации Э → Э+ , эВ 4,18 5,69 Плотность, г/см3 (20 ºС) 1,532 2,63 Температура плавления, ºС 770 Температура кипения, ºС 696 1380 Оба элемента находятся в V периоде Периодической таблицы

Д. И. Менделеева, в главной подгруппе. Стронций находится правее рубидия в периоде и заряд ядра стронция больше, чем у рубидия. Атомная масса рубидия средняя между атомными массами меди и серебра, но его свойства резко отличны от свойств металлов-«соседей». Прежде всего, он легок и плохо проводит электрический ток. Стронций по химическим свойствам сходен с кальцием и барием, занимая промежуточное положение между ними. Рубидий обладает высокой реакционной способностью.

С кислородом соединяется с мгновенным воспламенением (поэтому рубидий хранят в вакууме). Взаимодействие начинается при весьма низком давлении и главными продуктами реакции являются перекись Rb2O2 и надперекись RbO2: Rb + O2 = RbO2 , 2Rb + O2 = Rb2O2 Известно промежуточное кислородное соединение Rb2O3 или Rb4(O2)3, которое можно рассматривать как двойное типа

Rb2O2∙2RbO2. Металлический стронций быстро окисляется на воздухе, образуя на поверхности пленку, содержащую окись SrO и перекись SrO2 (а также нитрид Sr3N2). При нагревании на воздухе стронций воспламеняется, а в порошкообразном состоянии стронций самовозгорается на воздухе и без нагревания. Оба элемента, и рубидий и стронций, реагируют с водой. Рубидий с водой реагирует чрезвычайно бурно (обычно со взрывом) с образованием гидроокиси рубидия и

выделением H2, который мгновенно воспламеняется. 2Rb + 2H2O = 2RbOH + H2 Стронций также энергично разлагает воду с выделением водорода и образованием гидроокиси. Металлический стронций взаимодействует и c кислотами, выделяя из них водород (реакция не идет в тех случаях, когда образуются малорастворимые соли): Sr + 2H3O+ = Sr2+ + H2­ + 2H2O Заметная скорость реакции рубидия с водой наблюдается даже ниже –100 ºС,

то есть рубидий разлагает даже лед. Являясь щелочноземельным металлом, стронций активно реагирует с неметаллами. В расплавленном состоянии стронций образует однородные расплавы (растворы) со многими металлами (Ag, Al, Ba, Ca, Cd, Mg, Sb, Sn, Zn, Pb и др.), с кальцием и барием (с последним выше 600 °С) дает непрерывный ряд твердых растворов. При повышенных температурах стронций реагирует с диоксидом углерода: 5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO Рубидий же вступает в реакцию почти со всеми элементами – образует соединения

с водородом и азотом (гидриды и нитриды), с бором и кремнием (бориды и силициды), с золотом, кадмием и ртутью (ауриды, кадмиды, меркуриды). Исключительно высокая активность рубидия проявляется и в том, что один из его изотопов – 87Rb (а на его долю приходится 27,85% природных запасов рубидия) – радиоактивен: он самопроизвольно испускает электроны (бета-лучи) и превращается в изотоп стронция с периодом полураспада в 50 – 60 млрд лет. Около 1% стронция образовалось на

Земле именно этим путем, и если определить соотношение изотопов стронция и рубидия с атомной массой 87 в какой-либо горной породе, то можно с большой точностью вычислить ее возраст. Оба элемента растворимы в жидком азоте. Кислотно-основные свойства Рубидий и стронций обладают основными свойствами. Рубидий обладает большими основными свойствами, чем стронций, так как на последней орбитали (5s) у рубидия – 1 электрон, который легко может от него «уйти»,

а у стронция 2 электрона, которые завершают 5s-орбиталь. Однако, исходя из их положения в Периодической таблице Д. И. Менделеева, отличия не значительны. Оксид рубидия RbO2 образуется при окислении рубидия в специальных условиях при недостаточном доступе кислорода. Оксид стронция SrO – бесцветные кубические кристаллы.

Легко соединяется с водой, выделяя большое количество тепла и образуя гидроокись. SrO + H2O → Sr(OH)2 + Q Гидроокись рубидия RbOH (2Rb + 2H2O → 2RbOH + H2) – бесцветные кристаллы, плавящиеся при 301 ºС. Из водных растворов выделяется в виде кристаллогидратов: моногидрат RbOH∙Н2О кристаллизуется свыше 100 ºС, дигидрат

RbOH∙2H2O образуется при медленном испарении раствора над H2SO4 при 15 ºС. Растворимость RbOH 1833 г/л (15 ºС). Гидроокись рубидия и ее концентрированные растворы разрушают стекло при обычной температуре, вытесняя из него кремний. Гидроокись Sr(OH)2 – бесцветные кристаллы, расплывающиеся на влажном воздухе. С водой образует октагидрат Sr(OH)2∙8H2O.

Гидроксид стронция Sr(OH)2 считают умеренно сильным основанием. Он не очень хорошо растворим в воде, поэтому его можно осадить при действии концентрированного раствора щелочи: SrCl2 + 2KOH конц. = Sr(OH)2 + 2KCl При обработке кристаллического гидроксида стронция пероксидом водорода образуется SrO2·8H2O. Гидроксид стронция может применяться для выделения сахара из патоки, однако обычно используют более дешевый гидроксид кальция.

На сухом воздухе октагидрат отщепляет воду, обезвоживается при нагревании до 100 ºС, выше 400 ºС образуется SrO. Гидроокись стронция – основание более сильное, чем Ca(OH)2. Доказывают основные свойства реакции с получением солей этих металлов. Рубидий бурно реагирует со всеми кислотами с выделением Н2 и образованием соответствующих солей. В реакциях со спиртами рубидий дает алкоголяты:

2Rb + 2C2H5OH = 2C2H5ORb + H2 Из солей рубидия наиболее важны и изучены галогениды, сульфат, карбонат и некоторые другие. Стронций образует многочисленные бинарные соединения и соли. В воде хорошо растворимы хлорид, бромид, иодид, ацетат и некоторые другие соли стронция. Большинство солей стронция мало растворимы; среди них сульфат, фторид, карбонат, оксалат. Малорастворимые соли стронция легко получаются обменными реакциями в водном растворе.

Окислительно-восстановительные свойства Рубидий и стронций являются s-элементами, а, следовательно, как и все металлы проявляют только положительные степени окисления. Степень окисления рубидия равна +1, стронция +2. Способны отдавать валентные электроны. Поскольку рубидий имеет на внешнем электронном слое атома один валентный электрон, а стронций – два, то рубидий обладает бόльшими восстановительными свойствами, чем стронций.

Оба элемента являются сильными восстановителями. Рубидий восстанавливает оксиды до простых веществ. Выше 300 ºС рубидий разрушает стекло, восстанавливая кремний из SiO2 и силикатов. Окисляется рубидий при взаимодействии со многими элементами и веществами. Особенность каждого элемента и их получение Рубидий Рубидий – химический элемент 1-й (Ia) группы Периодической системы.

Щелочной элемент. Атомный номер 37, относительная атомная масса 85,4678. Рубидий был открыт в 1861 немецкими учеными Робертом Бунзеном и Густавом Кирхгоффом и стал одним из первых элементов, открытых методом спектроскопии, который был изобретен Бунзеном и Кирхгоффом в 1859. Название элемента отражает цвет наиболее яркой линии в его спектре (от латинского rubidus – глубокий красный).

Изучая с помощью спектроскопа различные минералы, Бунзен и Кирхгофф заметили, что один из образцов лепидолита (K2Li3Al4Si7O21(OH,F)3), присланный из Розены (Саксония), дает линии в красной области спектра. Эти линии не встречались в спектрах ни одного из известных веществ. Вскоре аналогичные темно-красные линии были обнаружены в спектре осадка, полученного после испарения

воды из образцов, взятых из минеральных источников Шварцвальда. Однако содержание нового элемента в опробованных образцах было ничтожным, и чтобы извлечь мало-мальски ощутимые количества, Бунзену пришлось выпаривать свыше 40 м3 минеральных вод. Из упаренного раствора он осадил смесь хлороплатинатов калия, рубидия и цезия. Для отделения рубидия от его ближайших родственников (и особенно от большого избытка калия)

Бунзен подверг осадок многократной фракционированной кристаллизации и получил хлориды рубидия и цезия из наименее растворимой фракции и затем перевел их в карбонаты и тартраты (соли винной кислоты), что позволило еще лучше очистить рубидий и освободить его от основной массы цезия. Бунзену удалось получить не только отдельные соли рубидия, но и сам металл. Металлический рубидий был впервые получен при восстановлении сажей кислой соли – гидротартрата рубидия.

Особенностью данного элемента является его высокая реакционная способность. На воздухе он моментально воспламененяется. Не менее жадно (с воспламенением) соединяется он с хлором и другими галогенами, а с серой (при этом образуется растворимый в воде сульфид Rb2S) и фосфором – даже со взрывом. В реакциях с водой также происходит взрыв. Рубидий непосредственно соединяется с большинством неметаллов.

Однако с азотом он в обычных условиях не взаимодействует. Нитрид рубидия Rb3N образуется при пропускании в жидком азоте электрического разряда между электродами, изготовленными из рубидия. При обычной температуре он имеет почти пастообразную консистенцию. Рубидий образует многочисленные кислородные соединения, в том числе, оксид Rb2O, пероксид Rb2O2, надпероксид RbO2, озонид RbO3.

Все они окрашены, например, Rb2O – ярко-желтый, а RbO2 – темно-коричневый. Надпероксид рубидия образуется при сжигании рубидия на воздухе. Пероксид рубидия получают окислением рубидия, растворенного в безводном аммиаке, безводным пероксидом водорода, а оксид рубидия – нагреванием смеси металлического рубидия и его пероксида. Оксид, пероксид и надпероксид термически устойчивы, они плавятся при температуре около 500 °С.

Рубидий встречается практически везде. Разные исследователи называют разные цифры относительно того, сколько рубидия на земном шаре. Сейчас принято считать, что содержание рубидия в земной коре составляет 1,5·10-2 %. Это больше, чем у таких известнейших металлов, как медь, цинк, олово, свинец. Но выделить рубидий значительно сложнее, чем олово или свинец, и дело не только в большой химической активности элемента №37. Рубидий не образует скоплений, у него нет собственных минералов.

Он крайне рассеян и встречается вместе с другими щелочными металлами, всегда сопутствуя калию. Рубидий обнаружен в очень многих горных породах и минералах, но его концентрация там крайне низка. Только лепидолиты содержат несколько больше Rb2О, иногда 0,2 %, а изредка и до 1 – 3 %. Соли рубидия растворены в воде морей, океанов и озер. Концентрация их и здесь очень невелика, в среднем порядка 100 мкг/л.

Значит, в мировом океане рубидия в сотни раз меньше, чем в земной коре. Впрочем, в отдельных случаях содержание рубидия в воде выше: в Одесских лиманах оно оказалось равным 670 мкг/л, а в Каспийском море – 5700 мкг/л. Повышенное содержание рубидия обнаружено и в некоторых минеральных источниках Бразилии. Рубидий найден в морских водорослях, в чае, кофе, в сахарном тростнике и табаке: в золе табачных

листьев оказалось до 0,004 % рубидия (а калия в них в 1000 раз больше). Из морской воды рубидий перешел в калийные соляные отложения, главным образом в карналлиты. В страссфуртских и соликамских карналлитах содержание рубидия колеблется в пределах от 0,037 до 0,15 %. Минерал карналлит – сложное химическое соединение, образованное хлоридами калия и магния с водой; его формула KCl·MgCl2·6H2O. Рубидий дает соль аналогичного состава

RbCl·MgCl2·6H2O, причем обе соли – калиевая и рубидиевая – имеют одинаковое строение и образуют непрерывный ряд твердых растворов, кристаллизуясь совместно. Карналлит хорошо растворим в воде, потому «вскрытие» минерала не представляет большого труда. Сейчас разработаны и описаны в литературе вполне рациональные и экономичные методы извлечения рубидия из карналлита, попутно с другими элементами. Мощные залежи карналлита, несомненно, – один из наиболее перспективных источников рубидиевого сырья.

Хотя концентрация рубидия здесь и невелика, но общие запасы солей таковы, что количество рубидия измеряется миллионами тонн. Металлический рубидий получают восстановлением соединений рубидия (в основном галогенидов – обычно хлорида) рубидия металлическим кальцием в вакууме (примерно 0,001 мм рт. ст.) при 700 – 800 °С: 2RbCl + 2Ca = 2Rb + CaCl2 Rb2CO3 + 3Mg = 2Rb + 3MgO + C В небольших количествах рубидий получают восстановлением хромата рубидия

Rb2СrO4 порошком циркония при 850 °C, что удобно для внесения рубидия в разрядные трубки, или медленным термическом разложением азида рубидия RbN3 в вакууме (0,1 мм рт. ст.) при 390 – 500 °С; этот метод позволяет получить наиболее чистый металлический рубидий, пригодный для опре­деления термодинамических и физических констант. Хранят металлический рубидий в парафиновом масле или в запаянных ампулах (из особого стекла), заполненных водородом. Стронций Стронций – химический элемент 2-й (IIa) группы

Периодической системы, щелочноземельный элемент. Атомный номер 38, относительная атомная масса 87,62. Отличительной чертой этого элемента является то, что летучие соединения стронция окрашивают пламя в карминово-красный цвет. Стоит бросить в пламя щепотку одной из летучих солей стронция, как пламя тотчас окрасится в яркий карминово-красный цвет. В спектре пламени появятся линии стронция. На пяти электронных оболочках атома стронция 38 электронов.

Заполнены целиком три ближайшие к ядру оболочки, а на двух последних есть «вакансии». В пламени горелки электроны термически возбуждаются и, приобретая более высокую энергию, переходят с нижних энергетических уровней на верхние. Но такое возбужденное состояние неустойчиво, и электроны возвращаются на более выгодные нижние уровни, выделяя при этом энергию в виде световых квантов. Атом (или ион) стронция излучает преимущественно кванты с такими частотами, которые соответствуют длине

красных и оранжевых световых волн. Отсюда карминово-красный цвет пламени. Сходство с кальцием, магнием, барием настолько велико, что в монографиях и учебниках индивидуальные свойства стронция, как правило, не рассматриваются – их разбирают на примере кальция или магния. В неочищенном состоянии стронций окрашен в бледно-желтый цвет. Содержание стронция в земной коре составляет 0,0384 %.

Он является пятнадцатым по распространенности и следует сразу за барием, немного уступая фтору. В свободном виде стронций не встречается. Он образует около 40 минералов. Наиболее важный из них – целестин SrSO4. Добывают также стронцианит SrCO3. Стронций присутствует в качестве изоморфной примеси в различных магниевых, кальциевых и бариевых минералах. Стронций содержится и в природных водах.

В морской воде его концентрация составляет 0,1 мг/л. Это означает, что в водах Мирового океана содержатся миллиарды тонн стронция. Минеральные воды, содержащие стронций, считают перспективным сырьем для выделения этого элемента. В океане часть стронция концентрируется в железомарганцевых конкрециях (4900 т в год). Стронций накапливается также простейшими морскими организмами – радиоляриями, скелет которых построен

из SrSO4. Общее содержание стронция в почвах составляет 0,035 масс. %. Хорошими аккумуляторами стронция на суше являются многие растения, особенно бобовые. По приблизительной оценке содержание стронция в человеческом организме составляет 10-3 % масс. Стронций концентрируется главным образом в костях, частично замещая кальций. Избыток его против нормы вызывает ломкость костей.

Концентрация стронция в позвонках в 4 раза больше средней по скелету. Доскональная оценка мировых промышленных ресурсов стронция не проводилась, но полагают, что они превышают 1 млрд. т. Наиболее крупные залежи целестина – в Мексике, Испании и Турции. В России подобные месторождения есть в Хакассии, Пермской и Тульской области. Однако потребности в стронции в нашей стране удовлетворяются,

в основном, за счет импорта, а также переработки апатитового концентрата, где карбонат стронция составляет 2,4 %. Специалисты считают, что добыча стронция в недавно открытом Кишертском месторождении (Пермская область) может повлиять на ситуацию на мировом рынке этого продукта. Цена на пермский стронций может оказаться примерно в 1,5 раза ниже, чем на американский, стоимость которого сейчас составляет около 1200 долл. за тонну.

Сырьем для получения соединений стронция служат целестиновый и стронцианитовый концентраты от обогащения соответствующих руд. Целестиновый концентрат восстанавливают углем при 900 – 950 °С до сульфида С; при растворении в воде SrS гидролизуется с образованием Sr(ОН)2 и Sr(SН)2. Из раствора пропу­сканием СО2 осаждают SrСО3 или обработкой азотной кислотой с последующим упариванием выделяют кристал­лы

Sr(NО3)2. По другому способу карбонат стронция полу­чают, спекая целестиновый концентрат с содой с по­следующим водным выщелачиванием или обрабатывая его содовым раствором: SrSO4 + Na2CO3 = SrCO3 + Na2SO4. Для получения чистых солей стронция выпадающий в оса­док карбонат стронция растворяют в НNО3, осаждают ам­миаком примеси полуторных окислов, затем упа­ривают раствор, кристаллизуют нитрат стронция и очищают его перекристаллизацией.

Стронцианитовый концентрат (SrСО3) большей частью разлагают обжи­гом при 1200 °C с последующим растворением SrО в воде или кислотах. Другие способы состоят в прямом раст­ворении стронцианита в азотной или соляной кислотах и выделении из полученных растворов солей стронция или его гидроокиси. Металлический стронций можно получать электролизом рас­плава SrСl2 и КС1 так же, как и кальций. Однако из-за малого выхода по току и загрязнения стронция солями,

нитридом и окисью этот способ не получил распрост­ранения. В промышленности электролизом на жидком катоде получают сплавы стронция, например, с оловом. Для получения металлического стронция применяют преимущественно алюминотермическое вос­становление в вакууме по реакции: 4SrO + 2А1 = 3Sr + SrO∙Al2O3. Для этого окись стронция, полученную прокаливанием

Sr(NО3)2 или SrСО3, смешивают с по­рошком алюминия и брикетируют под давлением 300 кГ/см2. Брикеты загружают в стальную реторту и помещают ее в вакуумную электрическую печь. Пары стронция, восстанавливаемого при температуре 1100 – 1150 °С в вакууме 10-2 мм рт. ст конденсируются в кристал­лы на охлаждаемой поверхности вставленного в ре­торту конденсатора. По окончании восстановления реторту заполняют аргоном и расплавляют конден­сат, который стекает в изложницу.

Промышленное применение Рубидий Основные области применения рубидия - производство фотоэлементов, работающих в видимой области спектра; светящихся газосветных трубок, заполненных аргоном или неоном; сплавов, к которых рубидий является газопоглотителем для удаления последних следов воздуха из вакуумных ламп и создания в них высокого вакуума. В небольшом количестве соединения рубидия применяют в медицине (как снотворные и болеутоляющие средства, а также при лечении некоторых форм эпилепсии).

Отдельные его соединения используются в аналитической химии как специфические реактивы на марганец, цирконий, золото, палладий и серебро. Между тем исследования, проведенные учеными различных стран, показали, что рубидий и его соединения обладают многими практически ценными качествами. Среди них первостепенное значение имеет каталитическая активность. Еще в 1921 г. немецкие химики Фишер и Тропш нашли, что карбонат рубидия – превосходный компонент катализатора

для получения синтетической нефти – синтола. Синтолом была названа смесь спиртов, альдегидов и кетонов, образующаяся из водяного газа (смеси водорода с окисью углерода) при 410°C и давления 140 150 атм в присутствии специального катализатора. После добавления бензола эту смесь можно было использовать в качестве моторного топлива. Катализатором служила железная стружка, пропитанная гидроокисью калия. Но если калий заменить рубидием, то эффективность процесса значительно повышается.

Во-первых, выход маслянистых продуктов и высших спиртов становится вдвое больше; во-вторых, рубидиевый катализатор (в отличие от калиевого) не покрывается сажей и поэтому сохраняет свою первоначальную активность значительно дольше. Позднее были запатентованы специальные катализаторы с рубидием для синтеза метанола и высших спиртов, а также стирола и бутадиена. Исходными продуктами служили: в первом случае – водяной газ, во втором – этилбензол и бутиленовая фракция нефти.

Стирол и бутадиен – исходные вещества для получения синтетического каучука и поэтому их производство занимает видное место в химической промышленности высокоразвитых стран. Обычно катализаторами здесь служат окислы железа с примесью окислов других металлов, главным образом меди, цинка, хрома, марганца или магния, пропитанные солями калия. Но если вместо калия ввести в состав катализатора до 5% карбоната рубидия, то скорость реакции удваивается.

Кроме того, значительно повышается так называемое селективное действие катализатора и его устойчивость, т.е. процесс идет в желаемом направлении, без образования побочных продуктов, а катализатор служит дольше и не требует частой смены. В последние годы предложены катализаторы, содержащие в том или ином виде рубидий, для гидрогенизации, дегидрогенизации, полимеризации и некоторых других реакций органического синтеза. Так, например, металлический рубидий облегчает процесс получения циклогексана из бензола.

В этом случае процесс идет при значительно более низких температурах и давлениях, чем при активации его натрием или калием, и ему почти не мешают «смертельные» для обычных катализаторов яды – вещества, содержащие серу. Карбонат рубидия оказывает положительное действие на процесс полимеризации аминокислот; с его помощью получены синтетические полипептиды с молекулярной массой до 40000, причем реакция протекает без инерции, моментально. Очень интересное исследование было проведено в

США в связи с работами по изысканию новых видов авиационного топлива. Было найдено, что тартрат рубидия может быть катализатором при окислении сажи окислами азота, значительно снижая температуру этой реакции по сравнению с солями калия. По некоторым данным, рубидий ускоряет изотопный обмен ряда элементов. В частности, его способность непосредственно соединяться как с водородом, так и с дейтерием может быть

использована для получения тяжелого водорода, так как дейтерид рубидия обладает большей летучестью, чем обычный гидрид. Не исключено, что гидрид и особенно борогидриды рубидия смогут быть применены в качестве высококалорийных добавок к твердым топливам. Стронций Еще задолго до открытия стронция его нерасшифрованные соединения применяли в пиротехнике для получения красных огней. И до середины 40-х годов нашего века стронций был, прежде всего, металлом фейерверков,

потех и салютов. Атомный век заставил взглянуть на него по-иному. Во-первых, как на серьезную угрозу всему живому на Земле; во-вторых, как на материал, могущий быть очень полезным при решении серьезных проблем медицины и техники. Но об этом позже, а начнем с истории «потешного» металла, с истории, в которой встречаются имена многих больших ученых. Свойство летучих солей стронция окрашивать пламя в карминово-красный цвет

сделало их незаменимыми компонентами различных пиротехнических составов. Красные фигуры фейерверков, красные огни сигнальных и осветительных ракет – «дело рук» стронция. Чаще всего в пиротехнике используют нитрат Sr(NO3)2, оксалат SrC2O4 и карбонат SrCO3 стронция. Нитрату стронция отдают предпочтение: он не только окрашивает пламя, но и одновременно служит окислителем. Разлагаясь в пламени, он выделяет свободный кислород:

Sr(NO3)2 → SrO + N2 + 2,5О2. Окись стронция SrO окрашивает пламя лишь в розовый цвет. Поэтому в пиротехнические составы вводят хлор в том или ином виде (обычно в виде хлорорганических соединений), чтобы его избыток сдвинул равновесие реакции вправо: 2SrO + Cl2 ↔ 2SrCl + O2. Излучение монохлорида стронция SrCl интенсивнее и ярче излучеиия SrO. Кроме этих компонентов, в пиротехнические составы входят органические

и неорганические горючие вещества, назначение которых – давать большое неокрашенное пламя. Рецептов красных огней довольно много. Приведем для примера два из них. Первый: Sr(NO3)2 – 30%, Mg – 40%, смолы – 5%, гексахлорбензола – 5%, перхлората калия KClO4 – 20%. Второй: хлората калия КClO3 – 60%, SrC2O, – 25%, смолы – 15%. Металлический стронций не получил широкого применения в технике.

Его используют для раскисления меди и бронзы и как поглотитель газов в электровакуумной технике. Сплав Pb–Sn–Sr применяют для изготовления анодов аккумуляторных батарей, а сплав Sr–Cd – для гальванических элементов. Стронций входит в состав некоторых сплавов с сильно пирофорными свойствами (например Mg–Sr), а также сплавов для изготовления люминофоров и фотоэлементов. Радиоактивный изотоп Sr89 используется для обнаружения повреждений телеграфных кабелей, а

Sr90 является источником β-излучения в атомных электрических батареях, характеризующихся постоянством напряжения и длительным сроком службы. Более широко в технике применяют минералы и соединения стронция. Стронцианит и карбонат стронция идут на очистку высокосортных сталей от серы и фосфора. В производстве чистой каустической соды целестин (иногда в смеси со стронцианитом) служит адсорбентом для поглощения примесей железа и марганца. Минералы стронция используют для приготовления тяжелых жидкостей

для бурения скважин. Соединения стронция используют для замены ядовитой окиси свинца в производстве стекол, глазурей и особенно эмалей, применяемых для покрытия фарфора. Стронциевые глазури не только безвредны, но и доступны (карбонат стронция SrCO3 в 3,5 раза дешевле свинцового сурика). Все положительные качества свинцовых глазурей свойственны и им. Более того, изделия, покрытые такими глазурями, приобретают дополнительную твердость, термостойкость,

химическую стойкость. Соединения стронция используют для замены ядовитой окиси свинца в производстве стали, жароупорных сплавов, легких металлов и их сплавов. Окись стронция входит в состав некоторых оптических стекол и оксидных покрытий катодов радиоламп, отличающихся высокими эмиссионными свойствами. Гидроокись стронция применяют для выделения сахара из патоки. Хромат стронция, очень устойчивый пигмент, применяют для грунтовки и изготовления художественных красок.

Титанат стронция входит в состав керамических масс с полупроводниковыми свойствами, а также используется в ювелирном деле. Стронциевые соли жирных кислот, так называемые «стронциевые мыла», применяют при изготовлении специальных видов консистентных смазок. Галогениды стронция используют в холодильной промышленности, медицине и косметике. Вывод Несмотря на их «соседское» расположение в Периодической таблице Д. И. Менделеева, рубидий и стронций имеют как различные, так и сходные химические

и физические свойства. Оба они имеют схожие внешние признаки, однако, по-разному реагируют с окружающей средой. Оба элемента обладают схожими окислительно-восстановительными свойствами (оба являются восстановителями) и кислотно-основными свойствами (проявляют основные свойства), но в то же время имеют отличные друг от друга сферы применения. Оба элемента радиоактивны и в больших количествах вредны для здоровья живых организмов. Использованная литература 1.Краткая химическая энциклопедия. –

М.: Государственное научное издательство «Советская энциклопедия»,1963 – Часть 4. 2.Некрасов Б. В. Учебник общей химии. – 4-е изд перераб. – М.: Химия, 1981. – 560 с. 3.Энциклопедия «Кругосвет». www.krugosvet.ru 4.Глинка Н. Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. – Л.: Химия, 1983. – 704 с. 5.Популярная библиотека химических элементов. www.n-t.org