Металлический стронций алюминотермический
- от объёма, заполните заявку
Стронций (Sr) — щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета с желтоватым оттенком, мягкий, ковкий и пластичный. Атомный номер — 38, атомная масса — 87,62. В свободном виде в природе не встречается из-за высокой химической активности. На воздухе быстро окисляется, покрываясь желтоватой плёнкой из оксида SrO, пероксида SrO2 и нитрида Sr3N2. Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид Sr(OH)2. Мелкодисперсный стронций пирофорен — способен самовоспламеняться на воздухе. Стандартный электродный потенциал пары Sr2+/Sr составляет −2,89 В, что ставит его в ряд наиболее активных металлов.
Металлический стронций поставляется по ТУ 48-4-173-72 (документ заменил ранее действовавший ЦМТУ 4764-56). Основная форма выпуска — слитки (штабики) и прутки, упакованные в герметичную тару под слоем керосина или минерального масла для защиты от окисления.
Физические свойства металлического стронция
Стронций — лёгкий металл, по плотности сопоставимый с алюминием. Легко режется ножом. Существует в трёх полиморфных модификациях, что отражает изменения кристаллической структуры при нагреве.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность (α-Sr, при н. у.) | 2,54 г/см³ |
| Температура плавления | 769 °C |
| Температура кипения | 1384 °C |
| Кристаллическая решётка (α-Sr, до 215 °C) | ГЦК (a = 0,6085 нм) |
| Кристаллическая решётка (β-Sr, 215–623 °C) | Гексагональная |
| Кристаллическая решётка (γ-Sr, выше 623 °C) | ОЦК |
| Молярная теплоёмкость | 26,75 Дж/(моль·К) |
| Удельное электрическое сопротивление | 20,0·10⁻⁴ Ом·м |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 0,95 |
| CAS-номер | 7440-24-6 |
Химические свойства стронция
По химическим свойствам стронций занимает промежуточное положение между кальцием и барием. В соединениях проявляет постоянную степень окисления +2.
Основные химические реакции металлического стронция:
| Реагент | Условия | Продукт |
|---|---|---|
| Кислород (воздух) | Комнатная температура | SrO, SrO2, Sr3N2 |
| Вода | Комнатная температура, энергично | Sr(OH)2 + H2↑ |
| Водород | Выше 200 °C | SrH2 |
| Азот | Выше 400 °C | Sr3N2 |
| Галогены (Cl2, Br2) | При нагревании | SrCl2, SrBr2 |
| Разбавленные кислоты | Энергично | Соли Sr²⁺ + H2↑ |
| Концентрированные H2SO4, HNO3 | Слабо реагирует | — |
| Сера, фосфор | При нагревании | SrS, SrP2 |
При нагревании на воздухе стронций воспламеняется, окрашивая пламя в характерный карминово-красный цвет. Это свойство лежит в основе применения соединений стронция в пиротехнике.
Формы поставки стронция металлического
Металлический стронций по ТУ 48-4-173-72 выпускается в нескольких формах, предназначенных для различных промышленных целей:
| Форма поставки | Особенности |
|---|---|
| Слитки (штабики) | Основная промышленная форма, получаемая конденсацией паров стронция в вакуумной печи с последующим переплавом в инертной атмосфере |
| Прутки | Удобны для дозированного ввода при легировании сплавов |
| Комковой металл | Для металлургического передела и раскисления |
Вся продукция упаковывается в герметичную тару (металлические банки) под слоем керосина или минерального масла. При кратковременном хранении допускается обёртывание прутков пергаментной бумагой с последующей упаковкой в герметичные банки. Высокочистый стронций реактивных квалификаций хранят в ампулах в атмосфере аргона.
Применение стронция в промышленности
Легирование и модифицирование сплавов
Металлический стронций используется как легирующая добавка к ряду цветных металлов и сплавов. Введение небольших количеств стронция улучшает эксплуатационные характеристики материалов:
| Сплав / металл | Эффект от добавки стронция |
|---|---|
| Медь и медные сплавы | Раскисление, рафинирование, повышение твёрдости |
| Свинцовые аккумуляторные сплавы | Повышение механической прочности решёток аккумуляторных батарей |
| Алюминиевые сплавы | Модифицирование структуры, улучшение литейных свойств |
| Магниевые сплавы | Повышение пластичности |
| Титановые сплавы | Повышение ударной вязкости (при содержании ~0,1 % Sr) |
| Сталь и чугун | Десульфурация, раскисление, удаление газовых примесей |
Электровакуумная техника
Благодаря высокой химической активности металлический стронций поглощает остаточные газы в вакуумных объёмах — кислород, азот, водяной пар. Это свойство используется при изготовлении геттеров (газопоглотителей) для электровакуумных приборов: электронных ламп, кинескопов, вакуумных камер. Оксид стронция SrO входит в состав оксидных катодов электронных ламп.
Высокочистый стронций в металлотермии
Стронций чистотой 99,99–99,999 % используется в качестве восстановителя при получении урана и других высокочистых металлов. Эта область требует особо чистого металла без посторонних примесей, способных загрязнить конечный продукт.
Применение соединений стронция
Помимо металлического стронция, широкое промышленное значение имеют его соединения:
| Соединение | Область применения |
|---|---|
| Карбонат стронция SrCO3 | Производство ферритовых магнитов, специального стекла, глазурей, эмалей; очистка стали от серы и фосфора |
| Нитрат стронция Sr(NO3)2 | Пиротехнические составы (красное пламя), сигнальные ракеты |
| Оксид стронция SrO | Оптические стёкла, оксидные катоды |
| Титанат стронция SrTiO3 | Сегнетоэлектрик, компонент пьезокерамики |
| Гексаферрит стронция SrO·6Fe2O3 | Магнитотвёрдый ферритовый материал для производства постоянных магнитов |
| Хромат стронция SrCrO4 | Антикоррозионный пигмент для покрытий по алюминию, магнию, цинку |
Условия хранения и меры безопасности
Металлический стронций относится к пожароопасным веществам. Порошкообразный стронций пирофорен и способен самовоспламеняться на воздухе при комнатной температуре.
Основные правила обращения:
| Условие | Требование |
|---|---|
| Хранение | В герметично закрытых сосудах под слоем обезвоженного керосина или минерального масла |
| Высокочистый стронций | В запаянных ампулах в атмосфере аргона |
| Работа с металлом | В соответствии с правилами обращения со щёлочноземельными металлами; избегать контакта с водой и влажным воздухом |
| Тушение при возгорании | Сухой песок, порошковые огнетушители. Категорически запрещено тушить водой |
| Отходы | Собирать в ёмкости с керосином для последующей утилизации; не сливать в канализацию |
Стабильный (природный) стронций и его нерадиоактивные соединения малотоксичны. Не следует путать природный стронций с радиоактивным изотопом 90Sr, который является опасным продуктом ядерного деления и не имеет отношения к промышленному металлическому стронцию.
Нормативная документация
Металлический стронций в Российской Федерации производится и поставляется по ТУ 48-4-173-72 (разработчик — ФГУП «Гиредмет»). Данный документ заменил ранее действовавший ЦМТУ 4764-56 и регламентирует требования к химическому составу, формам поставки и методам контроля качества.
Не нашли нужный материал? Свяжитесь с нами
B 860 (Z30504) · MAT21 · MTF · NCF690 · 2.1086.01 · SA 781 Grade M30C · CuMn30(MasterAlloy) · 4014 · A96162 · 852.0 · ПрМНМц68-4-2 · A 494 (N26022) · ANC 13 · F46100 · ZCuAl8Mn13Fe3Ni2 · 03Х21Н32М3Б-ВИ · ЭП546
