原子体积为33.3立方厘米/摩尔,原子半径215.1皮米,离子半径112皮米,第一电离能552千焦/摩尔,电负性1.0,硬度1.8,电导性4.2。锶的化学性质较为活泼,在空气中加热至熔点时会燃烧,发出红色火焰并生成氧化锶SrO。在加压条件下与氧气反应可生成过氧化锶SrO2,容易与卤素、硫、硒等元素反应;加热时能与氮气化合生成氮化锶Sr3N2,与氢气化合生成氢化锶SrH2;还能与盐酸和稀硫酸剧烈反应放出氢气。常温下会与水反应生成氢氧化锶并释放氢气。
锶的化学性质介于钙与钡之间,极其活泼,在空气中极易被氧化,表面形成黄色氧化膜。在粉碎时可能自燃,并能在加热条件下与氢结合生成氢化锶SrH2;容易与卤族元素和磷反应。电阻率(20℃)为23微欧·厘米,熔化热7.43千焦/摩尔,汽化热136.9千焦/摩尔,电负性1.10。遇水会分解产生氢气并释放大量热量,使氢气燃烧发出深红色火焰;能溶于酸类和醇中。
锶粉末在火中极易着火甚至爆炸,加热至熔点以上也会自燃。因为锶与水反应释出氢气,所以在潮湿储存条件下存在气体爆炸的风险。容易与卤素及磷元素发生反应,并且遇酸时会剧烈反应释放氢气。锶的化学活泼性介于钙和钡之间,在空气中形成一层白色的氧化物覆盖;细分散的锶在空气中自燃。建议将锶保存在石油中。
锶的符号为Sr,原子序数为38,是元素周期表第2主组的第四成员,属于典型的碱土元素。其电子结构带有两个额外的外部5s电子。作为一种碱土金属,锶是一种柔软的银白色或微黄色金属元素,具有强烈的化学反应性。由于与氧气和水的高度反应性,该元素仅以化合物的形式自然存在。暴露在空气中时,金属会变成黄色。同位素90Sr存在于放射性尘埃中,半衰期为28.90年。锶是地球第15大元素,在所有火成岩中的平均含量约为0.034%。主要以硫酸盐矿物天青石(SrSO4)和氯化物的形式存在。
化学性质银白色柔软金属,相对密度为2.63。熔点769℃,沸点1384℃,化学性质介于钙与钡之间。活泼性强,在空气中迅速被氧化形成黄色的氧化膜。在高温下能与氢结合生成氢化锶,并容易与卤族元素和磷反应。
用途金属锶主要应用于合金、真空管吸气剂以及电子设备中。它还用于化学分析和制造香烟过滤嘴等。
生产方法铝热还原法:先将硝酸锶进行热分解得到氧化锶,然后用细粒铝作为还原剂,按3SrO:2Al的配料比制成团矿。将此团矿置于钢制蒸馏器中,在90℃条件下进行真空脱气处理,并在1150℃下反应12小时以获得高纯度(99%)的锶沉积物。
危害性金属锶粉末可能自发爆炸,加热至熔点以上也会自燃。与水接触会释放氢气并生成氢氧化锶,放热反应可能导致氢燃烧或爆炸。某些化合物如铬酸锶和氟化锶是致癌物质,摄入后会引起中毒症状。放射性的90Sr尤其危险,它是骨搜寻者,可替代骨骼中的钙,导致辐射中毒和死亡。
毒性金属锶及其化合物在高温下易燃,并且会与水反应释放氢气及大量热量引发自燃或爆炸。遇酸类物质也会剧烈反应并产生氢气。金属锶具有介于钙和钡之间的毒性,在误服情况下可能导致胃肠道不适、肢体痛性抽搐等现象;放射性的89Sr和90Sr更为致命,LD50值在88至247 mg/kg之间。
安全措施处理金属锶时需采取适当防护措施。不慎溅入眼睛后应立即用大量清水冲洗15分钟,并尽快就医治疗。皮肤接触后先用水清洗并用肥皂彻底清洁,如有灼伤须及时就诊。误服应立即漱口,并迅速送往医院救治。
溶解性金属锶遇酸会产生氢气和二氧化碳气体,并释放出大量的热能,引发燃烧或爆炸;与醇类物质反应较少,不会产生明显的化学变化现象。
中文名称 | 英文名称 | CAS号 | 化学式 | 分子量 |
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水 | water | 7732-18-5 | H2O | 18.0153 |