سترونشيوم

سترونشيوم
السترونشيوم (بالإنجليزية: Strontium)عنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري، يرمز له بالرمز Sr، له العدد الذري 38. وهو من المعادن القلوية الترابية.
ويوجد السترونشيوم في معادن السلستيت والسترونتينيت ويتحد فورًا مع الأكسـجين والنيتروجين والهيدروجين. ويحترق نيتريت السترونشيوم (Sr[NO3]2) بلهب قرمزي، ويستخدم في الإشارات المضيئة والمفرقعات الاستعراضية. وقد اكتشفه أدير كراوفورد من أيرلندا عام 1790.
السترونشيوم معدن قلوي أرضي، السترونشيوم هو عنصر معدني ناعم مائل للصفرة فضي أبيض شديد التفاعل كيميائيًا. يشكل المعدن طبقة أكسيد داكنة عندما يتعرض للهواء. يتمتع السترونشيوم بخصائص فيزيائية وكيميائية مشابهة لتلك الخاصة بجيرانه الرأسيين في الجدول الدوري، الكالسيوم والباريوم. يوجد بشكل طبيعي في معادن السيليستين والسترونتيانيت، ويتم استخراجها في الغالب من هذه المعادن.
تتم تسمية كل من السترونشيوم وسترونتيانيت بعد سترونتيان، وهي قرية في اسكتلندا بالقرب منه تم اكتشاف المعادن في عام 1790 من قبل أدير كروفورد ويليام كروكشانك. تم تحديده كعنصر جديد في العام التالي من لون اختبار اللهب الأحمر القرمزي. تم عزل السترونشيوم لأول مرة كمعدن في عام 1808 بواسطة همفري ديفي باستخدام عملية التحليل الكهربائي المكتشفة حديثًا. خلال القرن التاسع عشر، كان السترونشيوم يستخدم في الغالب في إنتاج السكر من بنجر السكر (انظر عملية السترونشيوم). في ذروة إنتاج أنابيب أشعة الكاثود التلفزيونية، تم استخدام ما يصل إلى 75٪ من استهلاك السترونشيوم في الولايات المتحدة لزجاج الواجهة. مع استبدال أنابيب أشعة الكاثود بطرق عرض أخرى، انخفض استهلاك السترونشيوم بشكل كبير.
في حين أن السترونشيوم الطبيعي (الذي هو في الغالب نظير السترونشيوم -88) مستقر، فإن السترونشيوم الاصطناعي 90 مشع وهو أحد أخطر مكونات السقوط النووي، حيث يمتص الجسم السترونشيوم بطريقة مماثلة للكالسيوم. من ناحية أخرى، السترونشيوم الطبيعي المستقر لا يشكل خطورة على الصحة.
مميزات
السترونشيوم هو معدن فضي ثنائي التكافؤ مع صبغة صفراء شاحبة تكون خواصه في الغالب وسيطة ومماثلة لتلك الخاصة بمجموعته المجاورة للكالسيوم والباريوم. إنه أكثر ليونة من الكالسيوم وأصلب من الباريوم. ذوبانه (777 درجة مئوية) والغليان (1377 درجة مئوية) أقل من تلك الموجودة في الكالسيوم (842 درجة مئوية و 1484 °C على التوالي)؛ يواصل الباريوم هذا الاتجاه التنازلي في نقطة الانصهار (727 درجة مئوية)، ولكن ليس في نقطة الغليان (1900 درجة مئوية). كثافة السترونشيوم (2.64 جم / سم 3) وسيط بالمثل بين تلك الموجودة في الكالسيوم (1.54 جم / سم 3) والباريوم (3.594.594.2) ز / سم 3). توجد ثلاثة تآصلات من السترونشيوم المعدني، مع وجود نقاط انتقال عند 235 و 540 درجة مئوية.
جهد القطب القياسي للزوجين Sr 2+ / Sr هو 2.89 V، في منتصف المسافة تقريبًا بين تلك الموجودة في Ca 2+ / Ca (V) و Ba 2+ / Ba (−2.92 ت) الأزواج، وقريبة من تلك المعادن القلوية المجاورة. السترونشيوم هو وسيط بين الكالسيوم والباريوم في تفاعله تجاه الماء، والذي يتفاعل معه عند التلامس لإنتاج هيدروكسيد السترونشيوم وغاز الهيدروجين. يحترق معدن السترونشيوم في الهواء لينتج كل من أكسيد السترونشيوم ونتريد السترونشيوم، ولكن نظرًا لأنه لا يتفاعل مع النيتروجين أقل من 380 درجة مئوية، في درجة حرارة الغرفة، يشكل الأكسيد فقط تلقائيًا. إلى جانب الأكسيد البسيط SrO، يمكن صنع بيروكسيد SrO 2 بالأكسدة المباشرة لمعدن السترونشيوم تحت ضغط مرتفع من الأكسجين، وهناك بعض الأدلة على وجود أكسيد فائق أصفر Sr (O 2) 2 . هيدروكسيد السترونشيوم، Sr (OH) 2، هو قاعدة قوية، على الرغم من أنه ليس قويًا مثل هيدروكسيدات الباريوم أو الفلزات القلوية. كل أربعة ديهاليد من السترونشيوم معروفة.
نظرًا للحجم الكبير لعناصر كتلة s الثقيلة، بما في ذلك السترونشيوم، يُعرف نطاق واسع من أرقام التنسيق، من 2 أو 3 أو 4 وصولاً إلى 22 أو 24 في SrCd 11 و SrZn 13 . إن Sr 2+ أيون كبير جدًا، لذا فإن أرقام التنسيق العالية هي القاعدة. يلعب الحجم الكبير للسترونتيوم والباريوم دورًا مهمًا في تثبيت مجمعات السترونشيوم مع روابط متعددة الحلقات متعددة الكبريتات مثل إثيرات التاج: على سبيل المثال، في حين أن 18-تاجًا -6 تشكل معقدات ضعيفة نسبيًا مع الكالسيوم والمعادن القلوية، فإن مجمعات السترونشيوم والباريوم الخاصة بها هي أقوى بكثير.
المركبات العضوية تحتوي على واحد أو أكثر من روابط السترونشيوم الكربوني. تم الإبلاغ عنها كوسيط في ردود الفعل من نوع باربير. على الرغم من أن السترونشيوم يقع في نفس المجموعة مثل المغنيسيوم، وتشيع استخدام مركبات المغنيسيوم العضوي في الكيمياء، إلا أن مركبات الجيرانيوم العضوي ليست منتشرة بشكل مشابه لأنها أكثر صعوبة في صنعها وأكثر تفاعلاً. المركبات العضوية تميل إلى أن تكون أكثر شبها العضوي اليوروبيوم أو العضوي السماريوم المركبات بسبب مماثل أنصاف الأقطار الأيونية من هذه العناصر (SR 2+ 118 مساء؛ الاتحاد الأوروبي 2+ 117 مساء؛ Sm 2+ 122 مساء). لا يمكن تحضير معظم هذه المركبات إلا في درجات حرارة منخفضة؛ تميل الأربطة الضخمة إلى تفضيل الاستقرار. على سبيل المثال، السترونشيوم دي سيكلوبنتاديينيل، الأب (C 5 H 5) 2، ويجب أن يتم عن طريق تفاعل مباشرة المعادن السترونشيوم مع ميركوروسين أو البنتادين ذاته؛ استبدال ليجند C 5 H 5 برباط C 5 (CH 3) 5 الأكبر من ناحية أخرى يزيد من قابلية ذوبان المركب وتقلبه واستقراره الحركي.
بسبب التفاعل الشديد مع الأكسجين والماء، ويحدث بشكل طبيعي السترونشيوم فقط في المركبات مع العناصر الأخرى، مثل المعادن سترونتيانيت وسلستين. يتم الاحتفاظ بها تحت هيدروكربون سائل مثل الزيت المعدني أو الكيروسين لمنع الأكسدة؛ يتحول معدن السترونشيوم المكشوف حديثًا إلى اللون الأصفر بسرعة مع تكوين أكسيد. معدن السترونشيوم المسحوق ناعما قابل للاشتعال، مما يعني أنه سيشتعل تلقائيًا في الهواء عند درجة حرارة الغرفة. تضفي أملاح السترونشيوم المتطايرة لونًا أحمر ساطعًا على اللهب، وتستخدم هذه الأملاح في الألعاب النارية وفي إنتاج التوهجات. مثل الكالسيوم والباريوم، وكذلك الفلزات القلوية وثنائي التكافؤ اللانثانيدات اليوروبيوم والإيتربيوم، يذوب معدن السترونشيوم مباشرة في الأمونيا السائلة لإعطاء محلول أزرق داكن للإلكترونات المذابة.
النظائر
السترونشيوم الطبيعي هو مزيج من أربعة نظائر مستقرة: 84 الأب، 86 الأب، 87 الأب، 88 الأب. تزداد وفرتها مع زيادة العدد الكتلي، وتشكل الأثقل، 88 Sr، حوالي 82.6 ٪ من كل السترونشيوم الطبيعي، على الرغم من أن وفرتها تختلف بسبب إنتاج مادة مشعة 87 Sr باعتبارها ابنة طويلة العمر تتحلل بيتا 87 Rb . هذا هو أساس التأريخ بين الروبيديوم والسترونشيوم. من بين النظائر غير المستقرة، يكون وضع التحلل الأساسي للنظائر الأخف من 85 Sr هو التقاط الإلكترون أو انبعاث البوزيترون لنظائر الروبيديوم، والنظائر الأثقل من 88 Sr هو انبعاث الإلكترون لنظائر الإيتريوم. وتجدر الإشارة بشكل خاص إلى 89 ريالاً و90 ريالاً سعودياً. الأول لديه نصف عمر 50.6 أيام ويستخدم لعلاج سرطان العظام بسبب التشابه الكيميائي للسترونتيوم وبالتالي القدرة على تعويض الكالسيوم. بينما 90 ريال (نصف عمر 28.90.000 ريال) سنوات) بالمثل، فهو أيضًا أحد النظائر المثيرة للقلق في تداعيات الأسلحة النووية والحوادث النووية بسبب إنتاجه كمنتج انشطاري. يمكن أن يسبب وجوده في العظام سرطان العظام وسرطان الأنسجة المجاورة وسرطان الدم. أدى حادث تشيرنوبيل النووي عام 1986 إلى تلويث حوالي 30000 شخص كم 2 أكبر من 10 kBq / m 2 مع 90 Sr، والذي يمثل حوالي 5 ٪ من 90 Sr الذي كان في قلب المفاعل.
تاريخ
سمي السترونشيوم على اسم قرية سترونتيان الاسكتلندية (الأسكتلندية: Gaelic Sròn an t-Sìthein)، حيث تم اكتشافه في خامات مناجم الرصاص.، حيث تم اكتشافه في خامات المناجم الرصاص.
في عام 1790، أدرك أدير كروفورد، وهو طبيب متخصص في تحضير الباريوم، وزميله ويليام كروكشانك، أن خامات سترونتيان أظهرت خصائص تختلف عن تلك الموجودة في مصادر «الساريات الثقيلة» الأخرى. سمح هذا لكروفورد بالاستنتاج في الصفحة 355 «... من المحتمل بالفعل أن يكون المعدن الإسكتلندي نوعًا جديدًا من الأرض لم يتم فحصه بشكل كافٍ حتى الآن». قام الطبيب وجامع المعادن فريدريش جابرييل سولزر بتحليل المعدن من سترونتيان مع يوهان فريدريش بلومنباخ وأطلق عليه اسم سترونتيانيت. كما توصل إلى استنتاج مفاده أنه كان متميزًا عن الذبول ويحتوي على أرض جديدة (الألمانية: neue Grunderde). في عام 1793 درس توماس تشارلز هوب، أستاذ الكيمياء في جامعة جلاسكو المعدن واقترح اسم سترونتيتس . وأكد عمل كروفورد السابق وروى: «. . . معتبرا أنها أرض غريبة اعتقدت أنه من الضروري تسميتها. لقد أطلقت عليه اسم سترونتايتس، من المكان الذي تم العثور عليه فيه؛ طريقة اشتقاق في رأيي، مناسبة تمامًا مثل أي صفة قد تمتلكها، وهي الطريقة الحالية». تم عزل العنصر في النهاية بواسطة السير همفري ديفي في عام 1808 عن طريق التحليل الكهربائي لمزيج يحتوي على كلوريد السترونشيوم وأكسيد الزئبق، وأعلنه في محاضرة أمام الجمعية الملكية في 30 يونيو 1808. تمشيا مع تسمية الأتربة القلوية الأخرى، قام بتغيير الاسم إلى السترونشيوم .
كان أول استخدام واسع النطاق للسترونشيوم في إنتاج السكر من بنجر السكر. على الرغم من تسجيل براءة اختراع لعملية التبلور باستخدام هيدروكسيد السترونشيوم بواسطة أوغستين بيير دوبرنفاوت في عام 1849 أن التقديم على نطاق واسع جاء مع تحسين العملية في أوائل سبعينيات القرن التاسع عشر. استخدمت صناعة السكر الألمانية هذه العملية جيدًا في القرن العشرين. قبل الحرب العالمية الأولى، استخدمت صناعة سكر البنجر 100.000 إلى 150.000 طن من هيدروكسيد السترونشيوم لهذه العملية سنويًا. تم إعادة تدوير هيدروكسيد السترونشيوم في هذه العملية، لكن الطلب على استبدال الخسائر أثناء الإنتاج كان مرتفعًا بما يكفي لخلق طلب كبير لبدء تعدين السترونتيانيت في مونسترلاند. انتهى تعدين السترونتيانيت في ألمانيا عندما بدأ تعدين رواسب السيلستين في جلوسيسترشاير. زودت هذه المناجم معظم إمدادات السترونشيوم في العالم من عام 1884 إلى عام 1941. على الرغم من أن رواسب السيلستين في حوض غرناطة كانت معروفة لبعض الوقت، إلا أن التعدين على نطاق واسع لم يبدأ قبل الخمسينيات.
أثناء اختبار الأسلحة النووية في الغلاف الجوي، لوحظ أن السترونشيوم 90 هو أحد منتجات الانشطار النووي ذات العائد المرتفع نسبيًا. التشابه مع الكالسيوم وفرصة أن السترونشيوم 90 قد يصبح مخصبًا في العظام جعل البحث حول استقلاب السترونشيوم موضوعًا مهمًا.
حقيقة
يحدث السترونشيوم بشكل شائع في الطبيعة، كونه العنصر الخامس عشر الأكثر وفرة على الأرض (الباريوم الأثقل هو العنصر الرابع عشر)، ويقدر بمتوسط 360 أجزاء في المليون في قشرة الأرض ويوجد أساسًا على شكل معدن الكبريتات سيليستين (SrSO 4) وكربونات السترونتيانيت (SrCO 3). من بين الاثنين، يحدث السيليستين بشكل متكرر أكثر في الترسبات ذات الحجم الكافي للتعدين. نظرًا لاستخدام السترونشيوم في أغلب الأحيان في شكل كربونات، فإن السترونتيانيت سيكون أكثر فائدة من المعدنين الشائعين، ولكن تم اكتشاف القليل من الرواسب المناسبة للتطوير. بسبب الطريقة التي يتفاعل بها السترونشيوم مع الهواء والماء، لا يوجد السترونشيوم إلا في الطبيعة عندما يقترن بتكوين المعادن. يكون السترونشيوم الموجود بشكل طبيعي مستقرًا، لكن نظيره الاصطناعي Sr-90 ينتج فقط عن طريق الغبار النووي.
يتصرف السترونشيوم في المياه الجوفية كيميائيًا مثل الكالسيوم. في درجة الحموضة المتوسطة إلى الحمضية Sr 2+ هي أنواع السترونشيوم السائدة. في وجود أيونات الكالسيوم، عادة ما يشكل السترونشيوم رواسب مشتركة مع معادن الكالسيوم مثل الكالسيت والأنهيدريت عند زيادة درجة الحموضة. عند درجة الحموضة المتوسطة إلى الحمضية، يرتبط السترونشيوم المذاب بجزيئات التربة عن طريق التبادل الكاتيوني.
متوسط محتوى السترونشيوم لمياه المحيط هو 8 ملغم / لتر. عند التركيز بين 82 و 90 ميكرولتر / لتر من السترونشيوم، يكون التركيز أقل بكثير من تركيز الكالسيوم، والذي يتراوح عادة بين 9.6 و 11.6 مليمول / لتر. ومع ذلك فهو أعلى بكثير من الباريوم، 13 ميكروغرام / لتر.
إنتاج
المنتجون الرئيسيون الثلاثة للسترونشيوم مثل السيليستين اعتبارًا من عام 2015 هم الصين (150.000 ر)، إسبانيا (90.000 ر)، والمكسيك (70000 ر)؛ الأرجنتين (10000 ر) والمغرب (2500 ر) منتجين أصغر. على الرغم من وجود رواسب السترونشيوم على نطاق واسع في الولايات المتحدة، إلا أنها لم يتم تعدينها منذ عام 1959.
يتم تحويل نسبة كبيرة من السيليستين الملغومة (SrSO 4) إلى كربونات من خلال عمليتين. إما أن يتم ترشيح السلستين مباشرة بمحلول كربونات الصوديوم أو يتم تحميصه بالفحم لتكوين الكبريتيد. تنتج المرحلة الثانية مادة داكنة اللون تحتوي في الغالب على كبريتيد السترونشيوم. هذا ما يسمى ب «الرماد الأسود» يذوب في الماء ويتم تصفيته. تترسب كربونات السترونشيوم من محلول كبريتيد السترونشيوم بإدخال ثاني أكسيد الكربون. يتم تقليل الكبريتات إلى الكبريتيد عن طريق الاختزال الكربوني:
SrSO4 + 2 C → SrS + 2 CO2
يتم معالجة حوالي 300000 طن بهذه الطريقة سنويًا.
يتم إنتاج المعدن تجاريًا عن طريق تقليل أكسيد السترونشيوم بالألمنيوم. يتم تقطير السترونشيوم من الخليط. يمكن أيضًا تحضير معدن السترونشيوم على نطاق صغير عن طريق التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد السترونشيوم في كلوريد البوتاسيوم المصهور:
Sr2+ + 2 → Sr
2 Cl− → Cl2 + 2
التطبيقات
تستهلك 75٪ من الإنتاج، وكان الاستخدام الأساسي للسترونشيوم في الزجاج لأنابيب أشعة الكاثود في التلفزيون الملون، حيث تمنع انبعاث الأشعة السينية. انخفض تطبيق السترونشيوم هذا بسبب استبدال CRTs بطرق عرض أخرى. هذا الانخفاض له تأثير كبير على تعدين وتنقية السترونشيوم. يجب أن تمتص جميع أجزاء CRT الأشعة السينية. في العنق وقمع الأنبوب، يتم استخدام زجاج الرصاص لهذا الغرض، ولكن هذا النوع من الزجاج يظهر تأثير بني بسبب تفاعل الأشعة السينية مع الزجاج. لذلك، اللوحة الأمامية مصنوعة من خليط زجاجي مختلف مع السترونشيوم والباريوم لامتصاص الأشعة السينية. متوسط قيم خليط الزجاج المحددة لدراسة إعادة التدوير في 2005 هو 8.5٪ أكسيد السترونشيوم و 10٪ أكسيد الباريوم.
لأن السترونشيوم مشابه جدًا للكالسيوم، فهو مدمج في العظام. تم دمج جميع النظائر الأربعة المستقرة، بنفس النسب الموجودة في الطبيعة تقريبًا. ومع ذلك، فإن التوزيع الفعلي للنظائر يميل إلى الاختلاف الكبير من موقع جغرافي إلى آخر. وبالتالي، فإن تحليل عظام الفرد يمكن أن يساعد في تحديد المنطقة التي جاء منها. يساعد هذا النهج في تحديد أنماط الهجرة القديمة وأصل البقايا البشرية الممزوجة في مواقع الدفن في ساحة المعركة.
وتستخدم Sr87 / Sr 86 نسب استرنشيوم عادة لتحديد المناطق مصدر المرجح الرواسب في النظم الطبيعية، وخاصة في البحرية والنهرية البيئات. أظهر داش (1969) أن الرواسب السطحية للمحيط الأطلسي أظهرت 87 Sr / 86 Sr والتي يمكن اعتبارها متوسطات كبيرة لنسب 87 Sr / 86 Sr للتضاريس الجيولوجية من الكتل الأرضية المجاورة. يعتبر نظام نهر النيل-البحر الأبيض المتوسط من الأمثلة الجيدة على النظام البحري البحري الذي تم استخدام دراسات منشأ النظائر المشعة له بنجاح. نظرًا لاختلاف أعمار الصخور التي تشكل غالبية النيل الأزرق والأبيض، يمكن تمييز مناطق مستجمعات المياه ذات المصدر المتغير للرواسب التي تصل إلى دلتا نهر النيل وشرق البحر الأبيض المتوسط من خلال دراسات نظائر السترونشيوم. يتم التحكم في مثل هذه التغييرات مناخياً في أواخر العصر الرباعي.
في الآونة الأخيرة، تم استخدام نسب 87 Sr / 86 Sr أيضًا لتحديد مصدر المواد الأثرية القديمة مثل الأخشاب والذرة في حديقة تشاكو كالتشر التاريخية الوطنية، نيو مكسيكو. يمكن أيضًا استخدام نسب 87 Sr / 86 Sr في الأسنان لتتبع هجرات الحيوانات.
كثيرا ما يستخدم السترونشيوم ألومينات في الوهج في الألعاب المظلمة، لأنه خامل كيميائيا وبيولوجيا.
تضاف كربونات السترونشيوم وأملاح السترونشيوم الأخرى إلى الألعاب النارية لإعطاء لون أحمر عميق. هذا التأثير نفسه يحدد كاتيونات السترونشيوم في اختبار اللهب. الألعاب النارية تستهلك حوالي 5٪ من الإنتاج العالمي. تستخدم كربونات السترونشيوم في تصنيع مغناطيس الفريت الصلب.
يستخدم كلوريد السترونشيوم أحيانًا في معاجين الأسنان للأسنان الحساسة. تشتمل إحدى العلامات التجارية الشهيرة على 10٪ إجمالي سداسي هيدرات كلوريد السترونشيوم بالوزن. تستخدم كميات صغيرة في تكرير الزنك لإزالة كميات صغيرة من شوائب الرصاص. المعدن نفسه له استخدام محدود كجامع لإزالة الغازات غير المرغوب فيها في الفراغات بالتفاعل معها، على الرغم من أنه يمكن أيضًا استخدام الباريوم لهذا الغرض.
الانتقال البصرية فائقة ضيق بين[Kr]5s2 1S0 الإلكترونية الحالة الأرضية ومتبدل الاستقرار [Kr]5s5p 3P0 الحالة المثارة من 87 Sr هو واحد من المرشحين الرئيسيين للمستقبل إعادة تعريف من الثانية في شروط الانتقال البصري على عكس التعريف الحالي المشتق من انتقال الميكروويف بين حالات أرضية مختلفة فائقة الدقة تبلغ 133 درجة مئوية. الساعات الذرية الضوئية الحالية التي تعمل على هذا الانتقال تتجاوز بالفعل دقة ودقة التعريف الحالي للثانية.
السترونشيوم المشع
89 Sr هو العنصر النشط في ميتاسترون، دواء إشعاعي يستخدم لآلام العظام الثانوية لسرطان العظام النقيلي. تتم معالجة السترونشيوم مثل الكالسيوم من قبل الجسم، ويفضل دمجه في العظام في مواقع زيادة تكون العظم. يركز هذا التوطين على التعرض للإشعاع على الآفة السرطانية.
تم استخدام 90 Sr كمصدر للطاقة للمولدات الكهروحرارية بالنظائر المشعة (RTGs). 90 Sr ينتج حوالي 0.93 واط من الحرارة لكل جرام (وهو أقل لشكل 90 Sr المستخدم في RTGs، وهو فلوريد السترونشيوم). ومع ذلك، فإن 90 Sr لها عمر ثلث وكثافة أقل من 238 Pu، وهو وقود RTG آخر. الميزة الرئيسية لـ 90 Sr هي أنه أرخص من 238 Pu ويوجد في النفايات النووية. نشر الاتحاد السوفيتي ما يقرب من 1000 من هذه المولدات RTG على الساحل الشمالي كمصدر للطاقة للمنارات ومحطات الأرصاد الجوية.
الدور البيولوجي
أكانثريا، مجموعة كبيرة نسبيًا من الكائنات الأولية المشعة البحرية، تنتج هياكل عظمية معدنية معقدة تتكون من كبريتات السترونشيوم . في النظم البيولوجية، يتم استبدال الكالسيوم إلى حد ما بالسترونشيوم. في جسم الإنسان، يترسب معظم السترونشيوم الممتص في العظام. تتراوح نسبة السترونشيوم إلى الكالسيوم في عظام الإنسان بين 1: 1000 و 1: 2000، تقريبًا في نفس النطاق كما هو الحال في مصل الدم.
التأثير على جسم الإنسان
يمتص جسم الإنسان السترونشيوم كما لو كان الكالسيوم أخف. نظرًا لأن العناصر متشابهة جدًا كيميائيًا، فإن نظائر السترونشيوم المستقرة لا تشكل تهديدًا صحيًا كبيرًا. يستهلك الإنسان العادي حوالي مليجرام من السترونشيوم يوميًا. في البالغين، يميل السترونشيوم المستهلك إلى الالتصاق بسطح العظام فقط، ولكن عند الأطفال، يمكن أن يحل السترونشيوم محل الكالسيوم الموجود في معدن العظام النامية وبالتالي يؤدي إلى مشاكل نمو العظام.
تم الإبلاغ عن نصف العمر البيولوجي للسترونتيوم في البشر من 14 إلى 600 يومًا، 1000 يوم، 18 عامًا، 30 عامًا ، وفي الحد الأقصى، 49 سنة. يتم تفسير أرقام نصف العمر البيولوجية المنشورة على نطاق واسع من خلال التمثيل الغذائي المعقد للسترونتيوم داخل الجسم. ومع ذلك، من خلال حساب متوسط جميع مسارات الإخراج، يقدر عمر النصف البيولوجي الكلي بحوالي 18 عامًا. يتأثر معدل التخلص من السترونشيوم بشدة بالعمر والجنس، بسبب الاختلافات في التمثيل الغذائي للعظام .
يساعد دواء السترونشيوم رانيلات على نمو العظام، ويزيد من كثافة العظام، ويقلل من حدوث كسور العمود الفقري والمحيطية والورك. ومع ذلك، فإن رانيلات السترونشيوم يزيد أيضًا من خطر الإصابة بالجلطات الدموية الوريدية، والانسداد الرئوي، واضطرابات القلب والأوعية الدموية الخطيرة، بما في ذلك احتشاء عضلة القلب. ولذلك فإن استخدامه مقيد الآن. آثاره المفيدة مشكوك فيها أيضًا، نظرًا لأن زيادة كثافة العظام ناتجة جزئيًا عن زيادة كثافة السترونشيوم فوق الكالسيوم الذي يحل محله. كما يتراكم السترونشيوم بيولوجيًا في الجسم. على الرغم من القيود المفروضة على رانيلات السترونشيوم، لا يزال السترونشيوم موجودًا في بعض المكملات. لا توجد أدلة علمية كثيرة على مخاطر كلوريد السترونشيوم عند تناوله عن طريق الفم. يُنصح أولئك الذين لديهم تاريخ شخصي أو عائلي من اضطرابات تخثر الدم بتجنب السترونشيوم.
ثبت أن السترونشيوم يثبط التهيج الحسي عند وضعه موضعياً على الجلد. عند تطبيقه موضعياً، فقد ثبت أن السترونشيوم يسرع من معدل استعادة حاجز نفاذية البشرة (حاجز الجلد).
مخلفات نووية
السترونشيوم 90 هو منتج انشطاري مشع تنتجه المفاعلات النووية المستخدمة في الطاقة النووية . إنه مكون رئيسي للنفايات النووية عالية المستوى والوقود النووي المستهلك . عمر النصف البالغ 29 عامًا قصير بما يكفي لاستخدام حرارة اضمحلالها لتشغيل منارات القطب الشمالي، ولكنها طويلة بما يكفي بحيث يمكن أن تستغرق مئات السنين لتتحلل إلى مستويات آمنة. قد يؤدي التعرض من الماء والغذاء الملوثين إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الدم وسرطان العظام وفرط نشاط جارات الدرق الأولي .
علاج
أظهرت الطحالب انتقائية للسترونشيوم في الدراسات، حيث لم تظهر معظم النباتات المستخدمة في المعالجة الحيوية انتقائية بين الكالسيوم والسترونشيوم، وغالبًا ما تصبح مشبعة بالكالسيوم، وهو أكبر من حيث الكمية ويوجد أيضًا في النفايات النووية.
نظر الباحثون في التراكم الأحيائي للسترونشيوم بواسطة سينديسموس سبينوس (نوع من الطحالب) في مياه الصرف الصحي المحاكاة. تدعي الدراسة أن قدرة الامتصاص البيولوجي انتقائية للغاية للسترونشيوم من سبينوسوس، مما يشير إلى أنه قد يكون مناسبًا لاستخدام مياه الصرف الصحي النووية.
وجدت دراسة أجريت على أحواض البركة طحلب كوليسيرم مونيلفيروم باستخدام السترونشيوم غير المشع أن تغيير نسبة الباريوم إلى السترونشيوم في الماء يحسن انتقائية السترونشيوم.
مراجع
فهرس
روابط خارجية
WebElements.com - السترونشيوم.
السترونشيوم في الجدول الدوري لمقاطع الفيديو (جامعة نوتنجهام).
عناصر كيميائية
فلزات قلوية ترابية
مختزلات