Estrontzio

Estrontzioa elementu kimiko bat da, Sr ikurra eta 38 zenbaki atomikoa dituena. Metal lurralkalino hau elementu bigun zuri zilarkara edo horixka da, eta kimikoki oso erreaktiboa da. Hori kolorea hartzen du airearekin kontaktuan. Zelestinan eta estrontzianitan ageri da naturan. Estrontzio-90 (90Sr) isotopoa jalkin erradioaktiboan ageri da eta 28,90 urteko erdibizitza dauka.

Metalak oxido geruza ilun bat osatzen du airera agertzean. Estrontzioak, Bario nahiz Kaltzioaren antzeko propietate fisiko-kimikoak ditu, hauek bere bizilagunak izanik (lurralkalinoak) taula periodikoan.

Estrontzioa eta estrontianita izenen jatorria Strontian izenetik dator, Eskoziako herri bat dena, eta handik gertu aurkitu zuten minerala 1790ean Adair Crawfordek eta William Cruickshankek. Hurrengo urtean, elementu berri gisa identifikatu zuten, sugar-probako gorri grisaxkako koloreari esker. Estrontzioa 1808an isolatu zuen lehen aldiz metal gisa Humphry Davyk, orduan aurkitu berria zen elektrolisi prozesua erabiliz. XIX. mendean, estrontzioa azukre-erremolatxaren azukrea ekoizteko erabili zen batez ere (ikus estrontzio-prozesua).

Telebistako izpi katodikoen hodiak ekoizteko pikoan, Estatu Batuetako  estrontzio-kontsumoaren % 75era arte aurreko plakaren beirarako erabili zen. Izpi katodikoen hodiak beste bistaratze-metodo batzuekin ordezkatuz, estrontzioaren kontsumoa izugarri murriztu da.

Estrontzio naturala (nagusiki stronino 88 isotopoa dena) egonkorra den bitartean, 90 estrontzio sintetikoa erradioaktiboa da eta prezipitazio nuklearraren osagai arriskutsuenetako bat da, estrontzioa gorputzak kaltzioaren antzera xurgatzen baitu. Estrontzio natural egonkorra, bestalde, ez da arriskutsua osasunerako.

 Ezaugarri nagusiak 
Estrontzioa zilar-koloreko metal dibalente bat da, kolore hori zurbil bat duena. Bere propietate gehienak kaltzio eta bario taldeko bere ingurukoen antzekoak dira. Kaltzioa baino leunagoa da, eta barioa baino gogorragoa. Bere fusio (777 °C) eta irakite (1377 °C) puntuak kaltzio (842 °C eta 1484 °C, hurrenez hurren) baino baxuagoak dira; barioak beheranzko joera hau jarraitzen du fusio puntuan (727 °C), baina ez irakite puntuan (1900 °C). Estrontzioaren dentsitatea (2,64 g/cm3) kaltzioaren dentsitatearen (1,54 g/cm3) eta barioaren dentsitatearen (3,594 g/cm3) tartekoa da. Estrontzio metalikoaren hiru alotropo daude, 235 eta 540 °C-ko trantsizio-puntuekin.

Estrontzioa zilar koloreko metal bigun bat da, distiratsua, xaflakorra, baita lurralkalinoa ere. Airea dagoenean, berehala oxidatzen da, eta tonu horixka hartzen du oxidoa eratzearen ondorioz. Horregatik, parafinan murgilduta egon behar du.

Airearekin kontaktuan duen erreaktibotasun handia dela-eta, beste elementu batzuekin konposatuak osatuz soilik agertzen da naturan. Estrontzioa askoz erreaktiboagoa da uretan airean baino. Erreakzio honetan ura deskonposatu egiten da, estrontzio hidroxidoa eta hidrogeno gasa sortuz. 

Airearekin kontaktuan dagoenean erretzen da metala —espontaneoki, hauts fin egoeran aurkituz gero—, sugar gorri arrosa-kolorearekin, oxidoa eta nitruroa osatuz; izan ere, nitrogenoak ez du erreakzionatzen 480 °C-tik behera, eta giro-tenperaturan erretzen denean soilik eratzen du oxidoa. Estrontzio-gatz lurrunkorrek kolore gorriz margotzen dituzte sugarrak, eta horregatik erabiltzen dira piroteknian.

Estrontzioa kaltzioaren oso antzekoa denez, hezurrari gehitzen zaio. Lau isotopoek gauza bera egiten dute, naturan aurkitutakoen antzeko proportzioetan. Hala ere, isotopoen banaketa erreala nabarmen aldatzen da leku geografiko batetik bestera. Horrela, norbanako baten hezurrak aztertzeak zein eskualdetatik datorren zehazten lagun lezake. Zeregin horrek antzinako migrazioen patroiak identifikatzen laguntzen du, baita gudu-hilerrietako giza aztarnen jatorria identifikatzen ere. Estrontzioa, beraz, baliagarria da auzitegiko zientziarako.

Estrontzioa askoz erreaktiboagoa da uretan airean baino. Erreakzio honetan ura deskonposatu egiten da, estrontzio hidroxidoa eta hidrogeno gasa sortuz. Airean erretzean estrontzio oxidoa eta estrontzio nitruroa ekoizten ditu; nitrogenoak 380 °C azpitik ez duenez erreakzionatzen, oxidoa soilik eratzen da giro-tenperaturan erretzen denean. Hauts bihurtutako estrontzioa berez hartzen du suak. Estrontzio-gatz lurrunkorrek kolore karmin ederra ekoizten dute su hartzean; hori dela-eta, su piroteknikoei eransten zaie. Estrontzio naturala lau isotopo egonkorren nahastea da.

 Isotopoak 
Estrontzioak lau isotopo natural ditu: Sr-84 ( % 0,56), Sr-86 ( % 9,86), Sr-87 ( % 7,0) eta Sr-88 ( % 82,58). Sr-87 isotopoa bakarrik da erradiogenikoa, Rb-87 desintegratzearen ondorioz sortzen dena. Beraz, Sr-87ak bi jatorri izan ditzake: sintesi nuklear nagusian sortzen da, eta rubidioaren gainbeheran. Sr-87/Sr-86 parametroa ikerketa geologikoaren datazio erradiometrikoan erabiltzearen arrazoia; mineraletan eta arroketan 0,7 eta 4,0 arteko balioak daudelako da.

Hamasei isotopo erradioaktibo ezagutzen dira. Garrantzitsuena Sr-90 da, 28,78 urteko erdibizitzarekin. Euri nuklearraren azpiproduktua da, leherketa nuklearren ondoren datorrena, eta osasun-arrisku handia eragiten du, hezurretako kaltzioa erraz ordezkatzen baitu, hau deuseztatzea zailduz. Isotopo hori energia handiko eta bizitzaerdi luzeko beta emisore ezagunenetako bat da, eta sorgailu osagarri nuklearretan erabiltzen da (SNAP, Systems for Nuclear Auxiliary Power), espazio-ontzietarako, urrutiko estazio meteorologikoetarako, nabigazio-balizetarako eta, oro har, energia elektriko arineko eta autonomia handiko iturri bat behar duten aplikazioetarako.

 Historia 
Strontian (Scottish Gaelic: Srón t-Sìthein) Eskoziako herrixkaren izena du estrontzioak, eta berun meatzeetako mineraletan aurkitu zuten. 

1790ean, Adair Crawfordek, barioaren prestaketan konprometitutako fisikariak, eta William Cruickshank haren lankideak, Strontianen mineralek beste iturri "astun" batzuetakoen aldean ezaugarri ezberdinak zituztela onartu zuten.  Horri esker, Crawfordek honako ondorio hau atera zuen 355. orrialdean: "... litekeena da mineral eskoziarra orain arte behar bezala aztertu ez den lur espezie berri bat izatea". Friedrich Gabriel Sulzer fisikari eta mineral bildumagileak, Johann Friedrich Blumenbachekin batera aztertu zuen Strontian minerala, eta strontianite izendatu zuen.

Witheritaz bestelakoa zela eta lur berri bat zuela ere ondorioztatu zuen (neue Grunderde). 1793an, Thomas Charles Hope, Glasgowko Unibertsitateko kimikako irakasleak, minerala ikasi zuen eta strontites izena proposatu zuen.

Crawforden aurreko lana berretsi zuen, eta hurrengoa kontatu zuen: "... Lurralde berezitzat hartuta, izen bat ematea beharrezkoa zela pentsatu nuen. Nik Strontites deitu diot, aurkitu zen lekuagatik; eratorpen modu bat, nire ustez, izan dezakeen edozein kalitate bezain egokia, gaur egungo moda dena".

Azkenean, Sir Humphry Davyk isolatu zuen elementua 1808an, estrontzio kloruroa eta merkurio oxidoa zituen nahasketa baten elektrolisiaren bidez , eta 1808ko ekainaren 30ean Royal Society-ra egindako hitzaldi batean iragarri zuen. Beste lur alkalinoen izendapenaren arabera, izena estrontzioagatik aldatu zuen. 

Estrontzioaren lehen aplikazio handia azukre-erremolatxatik azukrea ekoiztean izan zen. Estrontzio hidroxidoarekin kristalizatzeko prozesu bat Augustin-Pierre Dubrunfautek patentatu zuen 1849an, baina 1870eko hamarkadaren hasieran, eskala handian sartu zen, prozesua hobetu zenean.

20.mendera arteko prozesua ondo erabili zuen Alemaniako azukre industriak. Lehen Mundu Gerraren aurretik, erremolatxaren azukre-industriak urtean 100.000 eta 150.000 tona estrontzio hidroxido erabiltzen zituen prozesu horretarako.Heriot, T. H. P (2008). "strontium saccharate process". Manufacture of Sugar from the Cane and Beet. Read Books. ISBN 978-1-4437-2504-0.Estrontzio hidroxidoa birziklatu egin zen prozesuan, baina ekoizpenean galerak ordezkatzeko eskaria nahikoa handia izan zen, eta, hala, eskari esanguratsua sortu zen, estrontianitaren meatzaritza Münsterland-en hasiz. Alemaniako estrontianitaren meatzaritza Gloucestershireko zelestina-hobietako meatzaritza hasi zenean amaitu zen. Meategi hauek munduko estrontzio-horniduraren zati handiena hornitu zuten 1884 eta 1941 artean.

Granadako arroko zelestina-hobiak aspalditik ezagunak baziren ere, eskala handiko meatzaritza ez zen berrogeita hamarreko hamarkada baino lehen hasi. 

Arma nuklear atmosferikoen saiakuntzetan ikusi zen errendimendu nahiko handia duen fisio nuklearreko produktuetako bat 90-estrontzioa zela. Kaltzioarekin duen antzekotasunak eta hezurretan 90-estrontzioa aberasteko aukerak bultzatuta, estrontzioaren metabolismoari buruzko ikerketa gai garrantzitsua izan zen. 

 Aplikazioak 
Gaur egun, zientziaren barruan estrontzioaren erabilerarik nabarmenena ezagutzen diren erloju atomiko moderno eta zehatzenak eraikitzea da, orain arte erabili izan diren zesiozko erloju atomikoak hainbat "zeroz" gaindituz. Duela urte batzuk arte, koloretako telebistetako katodo-izpien hodietarako kristaletan ere erabiltzen zen, X izpiak iragazteko metal hori erabiltzera behartzen duten legezko erregulazioak daudelako, ikusleei eragitea saihestuz. Beste erabilera batzuk hauek dira:

 Piroteknia (Nitratoarekin)
 Ferritazko imanen ekoizpena
 Karbonatoa zinka fintzeko erabiltzen da (elektrolisian beruna kentzeko), eta metala altzairua desulfurizatzeko, hainbat aleazioren osagai gisa.
 Estrontzio-titanatoak errefrakzio-indize izugarri handia du, eta diamantearena baino sakabanatze optiko handiagoa. Propietate horiek interesgarriak dira hainbat aplikazio optikotan. Noizean behin harribitxi gisa ere erabili izan da.
 Beste estrontzio-konposatu batzuk zeramikak, beirazko produktuak, pinturetarako pigmentuak (kromatoa), lanpara fluoreszenteak (fosfatoa) eta sendagaiak (kloruroa eta peroxidoa) fabrikatzeko erabiltzen dira.
 Sr-89  isotopo erradioaktiboa minbiziaren terapian erabiltzen da, Sr-85 erradiologian erabili da eta Sr-90 energia-sorgailu autonomoetan.
 Estrontzio ranelatoa (azido organiko baten lotura gisa definitzen da, 2 estrontzio atomo egonkorreko azido ranelikoa): osteoporosia tratatzeko farmakoa, Europar Batasunean jada preskribatua, baina ez AEBetan.

 Segurtasun neurriak 
Estrontzio purua oso erreaktiboa da, eta espontaeoki erretzen da airearekin kontaktuan dagoenean; beraz, sute-arriskutzat hartzen da.

Giza gorputzak estrontzioa xurgatzen du, kaltzioa bezala. Estrontzioaren forma egonkorrek (ez-erradioaktiboek) ez dute ondorio kaltegarri nabarmenik eragiten osasunean, baina Sr-90 erradioaktiboa gorputzean pilatzen da erradiazioarekiko esposizioa luzatuz eta hainbat desordena eraginez, hezur-minbizia barne.

 Kanpo estekak 

Kategoria:Elementu kimikoak