Stront jest metalem aktywnym. Jakie pokarmy zawiera? Zobacz, co oznacza „stront” w innych słownikach

Jego nazwa pochodzi od wioski Strontian w Szkocji, gdzie odkryto minerał zawierający stront. W 1790 r. stront został zidentyfikowany jako pierwiastek indywidualny przez A. Crawforda i W. Cruickshanka. Metaliczny stront został po raz pierwszy wyizolowany przez G. Davy'ego w 1808 roku.

Paragon:

Stront stanowi 0,008% całkowitej liczby atomów w skorupie ziemskiej. Oprócz skał krzemianowych stront występuje w postaci trudno rozpuszczalnych soli dwutlenku węgla i siarczanów: SrCO 3 - strontianit, SrSO 4 - celestyn.
W stanie wolnym można go otrzymać przez ogrzewanie tlenku glinu metalicznego w wysokiej próżni:
3SrO+2Al=Al2O3+3Sr

Właściwości fizyczne:

Podobnie jak wapń, stront jest kowalnym, złotożółtym metalem, znacznie bardziej miękkim niż wapń. Lotne związki strontu barwią płomień na karminową czerwień.

Właściwości chemiczne:

W powietrzu stront pokrywa się warstwą zawierającą obok tlenku nadtlenek i azotek strontu. Ze względu na szybkie utlenianie metal jest przechowywany w oleju mineralnym lub zamykany w ampułkach.
Reaguje po ogrzaniu z wodorem i azotem, halogenami. Z łatwością wypiera wodór nie tylko z rozcieńczonych kwasów, ale także z wody. Rozpuszcza się w ciekłym amoniaku. W swoich związkach jest dwuwartościowy.

Najważniejsze połączenia:

Tlenek strontu jest białą, ogniotrwałą substancją, która energicznie łączy się z wodą, tworząc biały wodorotlenek. Oprócz tlenku znany jest biały nadtlenek strontu (II).
Wodorotlenek strontu, Sr(OH) 2- mocna zasada, dobrze rozpuszczalna w wodzie. Podczas interakcji z kwasami tlenek i wodorotlenek łatwo tworzą sole, zwykle bezbarwne.
Azotan strontu, Sr(NO 3) 2 uwalnia się w postaci krystalicznych hydratów, które są bardzo łatwo rozpuszczalne w wodzie. Azotany mają podobny skład do chloranów, bromianów i jodanów.
Rozpuszczalność soli w wodzie maleje w szeregach: Ca – Sr – Ba i Cl – Br – I.
Siarczek strontu jest stałą białą substancją. Znane są polisiarczki strontu SrS n.

Aplikacja:

Stront jest getterem w elektrycznych urządzeniach próżniowych, modyfikatorem stopów, żeliw i stali. Jako źródła wykorzystywane są izotopy promieniotwórcze 89 Sr i 90 Sr B- promieniowanie.
Azotan strontu stosowany jest w pirotechnice do wytwarzania mieszanek, które po spaleniu wytwarzają czerwony płomień o jaskrawej barwie (fajerwerki i flary sygnalizacyjne).
Wiele związków strontu stosuje się jako składniki ceramiki, luminoforów i materiałów optycznych.
Stront może gromadzić się w organizmie człowieka, zastępując wapń, co prowadzi do zwiększonej łamliwości kości. Ale jeśli nie jest to naturalny stront, ale 90 Sr powstały w wyniku eksplozji nuklearnych, wówczas konsekwencje są znacznie poważniejsze: uszkodzenie szpiku kostnego, białaczka, choroba popromienna.

Elmik Galina

Zobacz też:
SI. Wenecki. O rzadkich i rozproszonych. Opowieści o metalach.

Stront
Liczba atomowa
Wygląd prostej substancji
ciągliwy, srebrzystobiały metal
Właściwości atomu
Masa atomowa
(masa cząsteczkowa)

87,62 a. e.m. (g/mol)
Promień atomowy
Energia jonizacji
(pierwszy elektron)

549,0 (5,69) kJ/mol (eV)
Elektroniczna Konfiguracja
Właściwości chemiczne
Promień kowalencyjny
Promień jonów
Elektroujemność
(według Paulinga)
Potencjał elektrody
Stany utlenienia
Właściwości termodynamiczne prostej substancji
Gęstość
Molowa pojemność cieplna

26,79 J/(K mol)
Przewodność cieplna

(35,4) W/(m·K)
Temperatura topnienia
Ciepło topnienia

9,20 kJ/mol
Temperatura wrzenia
Ciepło parowania

144 kJ/mol
Objętość molowa

33,7 cm3/mol
Sieć krystaliczna prostej substancji
Struktura kratowa

sześcienny, skupiony na twarzy
Parametry sieci
stosunek c/a —
Temperatura Debye’a
senior 38
87,62
5s 2
Stront

Stront- element głównej podgrupy drugiej grupy, piątego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 38. Oznaczony symbolem Sr (łac. Stront). Prosta substancja stront (numer CAS: 7440-24-6) to miękki, kowalny i ciągliwy metal ziem alkalicznych o srebrzystobiałym kolorze. Ma wysoką aktywność chemiczną, w powietrzu szybko reaguje z wilgocią i tlenem, pokrywając się żółtym filmem tlenkowym.

Historia i pochodzenie nazwy

Nowy pierwiastek odkryto w minerale strontianit, znalezionym w 1764 roku w kopalni ołowiu w pobliżu szkockiej wioski Stronshian, od której później wzięła się nazwa nowego pierwiastka. Obecność nowego tlenku metalu w tym minerale odkryli prawie 30 lat później William Cruickshank i Ader Crawford. Wyizolowany w czystej postaci przez Sir Humphry'ego Davy'ego w 1808 roku.

Obecność w przyrodzie

Stront występuje w wodzie morskiej (0,1 mg/l), w glebie (0,035% wag.).

W naturze stront występuje jako mieszanina 4 stabilnych izotopów 84 Sr (0,56%), 86 Sr (9,86%), 87 Sr (7,02%), 88 Sr (82,56%).

Otrzymywanie strontu

Trzy sposoby otrzymywania strontu metalicznego:

— rozkład termiczny niektórych związków
— elektroliza
- redukcja tlenku lub chlorku

Główną przemysłową metodą wytwarzania metalicznego strontu jest redukcja termiczna jego tlenku za pomocą aluminium. Następnie powstały stront oczyszcza się metodą sublimacji.

Elektrolityczna produkcja strontu poprzez elektrolizę stopionej mieszaniny SrCl 2 i NaCl nie jest powszechna ze względu na niską wydajność prądową i zanieczyszczenie strontu zanieczyszczeniami.

W wyniku rozkładu termicznego wodorku lub azotku strontu powstaje drobno zdyspergowany stront, który jest podatny na łatwy zapłon.

Właściwości fizyczne

Stront to miękki, srebrzystobiały metal, który jest kowalny i ciągliwy i można go łatwo ciąć nożem.

Polimorficzny - znane są trzy jego modyfikacje. Do 215 o C modyfikacja sześcienna centrowana na ścianie (α-Sr) jest stabilna, w temperaturze od 215 do 605 o C - modyfikacja heksagonalna (β-Sr), powyżej 605 o C - modyfikacja sześcienna centrowana na ciele (γ-Sr).

Temperatura topnienia - 768 o C, Temperatura wrzenia - 1390 o C.

Właściwości chemiczne

Stront w swoich związkach zawsze wykazuje wartościowość +2. Właściwości strontu są zbliżone do wapnia i baru, zajmując między nimi pozycję pośrednią.

W szeregu napięć elektrochemicznych stront należy do najbardziej aktywnych metali (jego normalny potencjał elektrody wynosi -2,89 V. Reaguje energicznie z wodą, tworząc wodorotlenek:

Sr + 2H 2 O = Sr(OH) 2 + H 2

Oddziałuje z kwasami, wypiera metale ciężkie z ich soli. Słabo reaguje ze stężonymi kwasami (H 2 SO 4, HNO 3).

Stront metaliczny szybko utlenia się na powietrzu, tworząc żółtawą powłokę, w której oprócz tlenku SrO zawsze występują nadtlenek SrO2 i azotek Sr3N2. Po podgrzaniu na powietrzu zapala się; sproszkowany stront w powietrzu jest podatny na samozapłon.

Reaguje energicznie z niemetalami - siarką, fosforem, halogenami. Oddziałuje z wodorem (powyżej 200 o C), azotem (powyżej 400 o C). Praktycznie nie reaguje z alkaliami.

W wysokich temperaturach reaguje z CO 2, tworząc węglik:

5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

Łatwo rozpuszczalne sole strontu z anionami Cl - , I - , NO 3 - . Sole z anionami F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- są słabo rozpuszczalne.

Aplikacja

Główne obszary zastosowań strontu i jego związków chemicznych to przemysł radioelektroniczny, pirotechnika, metalurgia i przemysł spożywczy.

Metalurgia

Stront stosowany jest do stopowania miedzi i niektórych jej stopów, do wprowadzania do stopów ołowiu akumulatorowego, do odsiarczania żeliwa, miedzi i stali.

Metalotermia

Do redukcji uranu stosuje się stront o czystości 99,99–99,999%.

Materiały magnetyczne

Magnetycznie twarde ferryty strontu są szeroko stosowanymi materiałami do produkcji magnesów trwałych.

Pirotechnika

W pirotechnice węglan, azotan i nadchloran strontu stosuje się do barwienia płomienia na ceglasty kolor. Stop magnezu i strontu ma silne właściwości piroforyczne i jest stosowany w pirotechnice do kompozycji zapalających i sygnalizacyjnych.

Izotopy

Radioaktywny 90 Sr (okres półtrwania 28,9 lat) wykorzystywany jest do produkcji radioizotopowych źródeł prądu w postaci tytanianu strontu (gęstość 4,8 g/cm3 i uwalniana energia około 0,54 W/cm3).

Energia nuklearna

Uranian strontu odgrywa ważną rolę w wytwarzaniu wodoru (cykl strontu-uranu, Los Alamos, USA) metodą termochemiczną (energia atomowo-wodorowa), a w szczególności opracowywane są metody bezpośredniego rozszczepienia jąder uranu w składzie moczanu strontu w celu wytworzenia ciepła w wyniku rozkładu wody na wodór i tlen.

Nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe

Tlenek strontu stosowany jest jako składnik ceramiki nadprzewodzącej.

Chemiczne źródła prądu

Fluorek strontu stosowany jest jako składnik półprzewodnikowych akumulatorów fluorowych o ogromnej pojemności energetycznej i gęstości energii.

Do odlewania przewodów prądowych akumulatorów stosuje się stopy strontu z cyną i ołowiem. Stopy strontu i kadmu na anody ogniw galwanicznych.

Rola biologiczna

Wpływ na organizm ludzki

Nie należy mylić wpływu na organizm ludzki naturalnych (nieradioaktywnych, mało toksycznych, a ponadto szeroko stosowanych w leczeniu osteoporozy) i radioaktywnych izotopów strontu. Izotop strontu 90 Sr jest radioaktywny, a jego okres półtrwania wynosi 28,9 lat. 90 Sr ulega rozpadowi β, zamieniając się w radioaktywny 90 Y (okres półtrwania 64 godz.) Całkowity rozkład uwolnionego do środowiska strontu-90 nastąpi dopiero po kilkuset latach. 90 Sr powstaje podczas wybuchów jądrowych i emisji z elektrowni jądrowych. Pod względem reakcji chemicznych radioaktywne i nieradioaktywne izotopy strontu są praktycznie takie same. Naturalny stront jest składnikiem mikroorganizmów, roślin i zwierząt. Niezależnie od drogi i rytmu przedostawania się do organizmu, rozpuszczalne związki strontu gromadzą się w kośćcu. Mniej niż 1% pozostaje w tkankach miękkich. Droga wnikania wpływa na ilość złogów strontu w szkielecie. Na zachowanie strontu w organizmie wpływa gatunek, płeć, wiek, a także ciąża i inne czynniki. Na przykład mężczyźni mają wyższy poziom złogów w szkieletach niż kobiety. Stront jest analogiem wapnia. Stront gromadzi się w dużych ilościach w organizmie dzieci do czwartego roku życia, kiedy aktywnie tworzy się tkanka kostna. Zmiany metabolizmu strontu w niektórych chorobach układu pokarmowego i układu krążenia. Drogi wejścia:

  1. woda (maksymalne dopuszczalne stężenie strontu w wodzie w Federacji Rosyjskiej wynosi 8 mg/l, a w USA - 4 mg/l)
  2. żywność (pomidory, buraki, koper, pietruszka, rzodkiewka, rzodkiewka, cebula, kapusta, jęczmień, żyto, pszenica)
  3. podawanie dotchawicze
  4. przez skórę (skórnie)
  5. wdychanie (przez powietrze)
  6. Z roślin lub zwierząt stront-90 może bezpośrednio przedostać się do organizmu ludzkiego.
  7. osoby, których praca wiąże się ze strontem (w medycynie radioaktywny stront wykorzystuje się jako aplikatory w leczeniu chorób skóry i oczu. Główne obszary zastosowań naturalnego strontu to przemysł radioelektroniczny, pirotechnika, metalurgia, metalotermia, przemysł spożywczy, produkcja materiały magnetyczne, radioaktywne - itp. - baterie jądrowe, energia atomowo-wodorowa, radioizotopowe generatory termoelektryczne itp.)

Wpływ nieradioaktywnego strontu jest niezwykle rzadki i tylko pod wpływem innych czynników (niedobór wapnia i witaminy D, niedożywienie, zaburzenia proporcji mikroelementów takich jak bar, molibden, selen itp.). Następnie może powodować u dzieci „krzywicę strontową” i „chorobę strontową” - uszkodzenie i deformację stawów, opóźnienie wzrostu i inne zaburzenia.Wręcz przeciwnie, radioaktywny stront prawie zawsze ma negatywny wpływ na organizm ludzki:

  1. odkładający się w szkielecie (kościach), wpływa na tkankę kostną i szpik kostny, co prowadzi do rozwoju choroby popromiennej, nowotworów tkanki krwiotwórczej i kości.
  2. powoduje białaczkę i nowotwory złośliwe (rak) kości, a także uszkodzenia wątroby i mózgu

Izotopy

Stront-90

Izotop strontu 90 Sr jest radioaktywny, a jego okres półtrwania wynosi 28,79 lat. 90 Sr ulega rozpadowi β, przekształcając się w radioaktywny itr 90 Y (okres półtrwania 64 godziny). 90 Sr powstaje podczas wybuchów jądrowych i emisji z elektrowni jądrowych.

Stront jest analogiem wapnia i może mocno osadzać się w kościach. Długotrwałe narażenie na promieniowanie 90 Sr i 90 Y wpływa na tkankę kostną i szpik kostny, co prowadzi do rozwoju choroby popromiennej, nowotworów tkanki krwiotwórczej i kości.

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http:// www. wszystkiego najlepszego. ru/

Wstęp

5. Podejścia do pobierania próbek

Oferuje

Wstęp

Bardzo niebezpiecznym rodzajem oddziaływania na biosferę jest promieniowanie radioaktywne. Ten rodzaj zanieczyszczenia środowiska pojawił się dopiero na początku XX wieku, wraz z odkryciem zjawiska promieniotwórczości i próbami wykorzystania pierwiastków promieniotwórczych w nauce i technice. Znanym rodzajom przemian radioaktywnych towarzyszą różne rodzaje promieniowania. Są to promienie a, składające się z jąder helu, promienie b, które są strumieniem szybkich elektronów, oraz promienie y, które mają dużą zdolność penetracji. Fragmenty rozszczepienia jądrowego uranu, plutonu, cezu, baru, strontu, jodu i innych pierwiastków promieniotwórczych mają silne działanie biologiczne.

Połączenie właściwości strontu-90 sprawia, że ​​wraz z cezem-137 i radioaktywnymi izotopami jodu zalicza się go do kategorii najniebezpieczniejszych i najstraszniejszych substancji zanieczyszczających radioaktywność. Same stabilne izotopy strontu stanowią niewielkie zagrożenie, ale radioaktywne izotopy strontu stanowią ogromne zagrożenie dla wszystkich żywych istot. Radioaktywny izotop strontu, strontu-90, słusznie jest uważany za jeden z najstraszniejszych i najniebezpieczniejszych antropogenicznych substancji zanieczyszczających promieniowanie. Wynika to przede wszystkim z faktu, że posiada bardzo krótki okres półtrwania – 29 lat, co warunkuje bardzo wysoki poziom jego aktywności i silnego promieniowania, a z drugiej strony zdolność do efektywnego metabolizowania i zaliczane do funkcji życiowych organizmu. Stront jest niemal kompletnym chemicznym analogiem wapnia, dlatego wnikając do organizmu, odkłada się we wszystkich tkankach i płynach zawierających wapń - w kościach i zębach, zapewniając skuteczne promieniowanie uszkadzające tkanki organizmu od wewnątrz.

1. Ogólna charakterystyka strontu

Stront jest pierwiastkiem głównej podgrupy drugiej grupy, piątego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 38. Jest oznaczony symbolem Sr (łac. Stront). Prosta substancja stront jest miękkim, kowalnym i ciągliwym metalem ziem alkalicznych o srebrzystobiałym kolorze. Ma wysoką aktywność chemiczną, w powietrzu szybko reaguje z wilgocią i tlenem, pokrywając się żółtym filmem tlenkowym. Stront otrzymał swoją nazwę od minerału strontianitu, znalezionego w 1787 roku w kopalni ołowiu w pobliżu Strontian (Szkocja). W 1790 roku angielski chemik Ader Crawford (1748-1795) wykazał, że strontianit zawiera nową, nieznaną jeszcze „ziemię”. Tę cechę strontianitu stwierdził także niemiecki chemik Martin Heinrich Klaproth (1743-1817). Angielski chemik T. Hope udowodnił w 1791 r., że strontianit zawiera nowy pierwiastek. Wyraźnie różnicował związki baru, strontu i wapnia, wykorzystując m.in. charakterystyczne barwy płomieni: żółto-zieloną dla baru, jaskrawoczerwoną dla strontu i pomarańczowo-czerwoną dla wapnia.

Niezależnie od zachodnich naukowców, petersburski akademik Tobias (Toviy Egorovich) Lowitz (1757-1804) w 1792 roku badając minerał baryt, doszedł do wniosku, że oprócz tlenku baru zawierał on także „ziemię strontianową” jako nieczystość. Udało mu się wydobyć z ciężkiego drzewca ponad 100 nowych „ziemi” i zbadać jego właściwości. Stront został po raz pierwszy wyizolowany w postaci wolnej przez angielskiego chemika i fizyka Humphry'ego Davy'ego w 1808 roku. Stront metaliczny otrzymano poprzez elektrolizę jego zwilżonego wodorotlenku. Stront uwolniony na katodzie łączy się z rtęcią, tworząc amalgamat. Rozkładając amalgamat przez ogrzewanie, Davy wyizolował czysty metal.

Stront to miękki, srebrzystobiały metal, który jest kowalny i ciągliwy i można go łatwo ciąć nożem. Polimorficzny - znane są trzy jego modyfikacje. Do 215 o C modyfikacja sześcienna centrowana na ścianie (b-Sr) jest stabilna, w zakresie od 215 do 605 o C - sześciokątna (b-Sr), powyżej 605 o C - modyfikacja sześcienna centrowana na ciele (g-Sr). Temperatura topnienia - 768 o C, Temperatura wrzenia - 1390 o C.

Stront w swoich związkach zawsze wykazuje wartościowość +2. Właściwości strontu są zbliżone do wapnia i baru, zajmując między nimi pozycję pośrednią. W elektrochemicznym szeregu napięć stront należy do najaktywniejszych metali (jego normalny potencjał elektrody wynosi? 2,89 V. Reaguje energicznie z wodą, tworząc wodorotlenek:

Sr + 2H 2O = Sr(OH)2 + H 2^

Oddziałuje z kwasami, wypiera metale ciężkie z ich soli. Słabo reaguje ze stężonymi kwasami (H 2 SO 4, HNO 3).

Stront metaliczny szybko utlenia się na powietrzu, tworząc żółtawą powłokę, w której oprócz tlenku SrO zawsze występują nadtlenek SrO2 i azotek Sr3N2. Po podgrzaniu na powietrzu zapala się; sproszkowany stront w powietrzu jest podatny na samozapłon.

Reaguje energicznie z niemetalami - siarką, fosforem, halogenami. Oddziałuje z wodorem (powyżej 200 o C), azotem (powyżej 400 o C). Praktycznie nie reaguje z alkaliami.

W wysokich temperaturach reaguje z CO2 tworząc węglik:

5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

Łatwo rozpuszczalne sole strontu z anionami Cl?, I?, NO3?. Sole z anionami F?, SO42?, CO32?, PO43? słabo rozpuszczalny (Poluektov, 1978).

skażenie radioaktywne strontem

2. Główne źródła strontu w środowisku przyrodniczym i organizmach żywych

Stront jest składnikiem mikroorganizmów, roślin i zwierząt. U radiolarystów morskich szkielet składa się z siarczanu strontu - celestyny. Wodorosty zawierają 26-140 mg strontu na 100 g suchej masy, rośliny lądowe - około 2,6, zwierzęta morskie - 2-50, zwierzęta lądowe - około 1,4, bakterie - 0,27-30. Akumulacja strontu przez różne organizmy zależy nie tylko od ich rodzaju i cech, ale także od stosunku zawartości strontu do innych pierwiastków, głównie wapnia i fosforu, w środowisku.

Zwierzęta otrzymują stront z wodą i pożywieniem. Niektóre substancje, takie jak polisacharydy z alg, zakłócają wchłanianie strontu. Stront gromadzi się w tkance kostnej, której popiół zawiera około 0,02% strontu (w pozostałych tkankach - około 0,0005%).

W wyniku prób jądrowych i wypadków w elektrowniach jądrowych do środowiska przedostały się duże ilości radioaktywnego strontu-90, którego okres półtrwania wynosi 29,12 lat. Do czasu zakazu testowania broni atomowej i wodorowej w trzech środowiskach liczba ofiar radioaktywnego strontu rosła z roku na rok.

W ciągu roku po zakończeniu atmosferycznych wybuchów jądrowych, w wyniku samooczyszczenia atmosfery, większość produktów promieniotwórczych, w tym stront-90, spadła z atmosfery na powierzchnię ziemi. Zanieczyszczenie środowiska naturalnego na skutek usunięcia ze stratosfery radioaktywnych produktów wybuchów jądrowych przeprowadzonych na poligonach planety w latach 1954-1980 odgrywa obecnie rolę drugorzędną; udział tego procesu w zanieczyszczeniu powietrza atmosferycznego 90Sr wynosi dwa rzędy o wielkości mniejszej niż w przypadku unoszenia przez wiatr pyłu z gleby skażonej podczas testów jądrowych i w wyniku wypadków radiacyjnych.

Stront-90 wraz z cezem-137 to główne radionuklidy zanieczyszczające w Rosji. Na sytuację radiacyjną istotny wpływ ma obecność stref skażonych, które powstały w wyniku awarii elektrowni jądrowej w Czarnobylu w 1986 r. i w zakładzie produkcyjnym Majak w obwodzie czelabińskim w 1957 r. („awaria w Kyshtym”), a także w w pobliżu niektórych przedsiębiorstw zajmujących się cyklem paliwa jądrowego.

Obecnie średnie stężenie 90Sr w powietrzu poza terenami skażonymi w wyniku awarii w Czarnobylu i Kysztymie osiągnęło poziom obserwowany przed awarią w elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Na systemy hydrologiczne związane z obszarami skażonymi podczas tych wypadków w znacznym stopniu wpływa wymywanie strontu-90 z powierzchni gleby.

Dostając się do gleby, stront wraz z rozpuszczalnymi związkami wapnia przedostaje się do roślin. Najwięcej 90Sr akumulują rośliny strączkowe, rośliny okopowe i bulwiaste, natomiast mniej zboża, w tym zboża, oraz len. W nasionach i owocach gromadzi się znacznie mniej 90Sr niż w innych organach (np. w liściach i łodygach pszenicy jest 10 razy więcej 90Sr niż w ziarnie).

Z roślin stront-90 może przedostać się bezpośrednio lub przez zwierzęta do organizmu ludzkiego. Stront-90 kumuluje się w większym stopniu u mężczyzn niż u kobiet. W pierwszych miesiącach życia dziecka odkładanie strontu-90 jest o rząd wielkości większe niż u osoby dorosłej, przedostaje się on do organizmu wraz z mlekiem i gromadzi się w szybko rosnącej tkance kostnej.

Pod względem poziomu liczebności fizycznej w skorupie ziemskiej stront zajmuje 23. miejsce - jego udział masowy wynosi 0,014% (w litosferze - 0,045%). Udział molowy metalu w skorupie ziemskiej wynosi 0,0029%. Stront zawarty jest w wodzie morskiej (8 mg/l) W przyrodzie stront występuje w postaci mieszaniny 4 stabilnych izotopów 84Sr (0,56%), 86Sr (9,86%), 87Sr (7,02%), 88Sr (82). 56%) (Orłow, 2002).

3. Parametry higieniczne stosowania strontu

Stront jest słabo wchłaniany w przewodzie pokarmowym, a większość metalu, który dostaje się do organizmu, jest wydalana. Stront pozostający w organizmie zastępuje wapń i gromadzi się w niewielkich ilościach w kościach. Przy znacznej akumulacji strontu istnieje możliwość zahamowania procesu zwapnienia rosnących kości i zatrzymania wzrostu. Nieradioaktywny stront stwarza zagrożenie dla zdrowia człowieka, a jego ilość w produktach podlega kontroli zgodnie z wymogami FAO/WHO (Kaplin, 2006).

Radionuklidy przedostające się do biosfery powodują liczne skutki dla środowiska. W wyniku spływu powierzchniowego radionuklidy mogą gromadzić się w zagłębieniach, zagłębieniach i innych akumulacyjnych elementach reliefowych. Nuklidy dostają się do roślin i energicznie migrują przez łańcuchy pokarmowe. Mikroorganizmy glebowe gromadzą pierwiastki radioaktywne, co można łatwo wykryć autoradiografią. W oparciu o tę zasadę opracowywane są metody identyfikacji populacji drobnoustrojów do diagnozowania prowincji geochemicznych o dużej zawartości radionuklidów.

Badanie zachowania radionuklidów ma szczególne znaczenie w związku z ich wejściem do łańcucha „gleba – roślina – zwierzę – człowiek”. Różnice gatunkowe w zawartości nuklidów w roślinach wynikają z charakteru rozmieszczenia systemów korzeniowych.

Ze względu na skalę radionuklidów przedostających się do fitomasy zbiorowiska roślinne dzielą się na szereg: step trawiasty > łąka bluegrassowo-owsa > łąka trawiasta. Maksimum akumulacji radionuklidów obserwuje się w roślinach z rodziny zbóż, a następnie w roślinach zielnych, najmniej zaś w roślinach strączkowych.

Stront-90 jest łatwo adsorbowany przez glebę poprzez wymianę kationową lub wiązany przez materię organiczną gleby, tworząc nierozpuszczalne związki. Nawadnianie i intensywna uprawa gleby mogą przyspieszyć proces jej wypłukiwania w dół profilu. Możliwe jest również usuwanie strontu-90 przez wody powierzchniowe z późniejszą akumulacją w zagłębieniach (zagłębieniach) reliefu.

Z reguły w uprawach rolnych maksymalną akumulację strontu-90 obserwuje się w korzeniach, mniejszą w liściach i nieznaczne ilości w owocach i ziarnach. Stront-90 łatwo przenosi się poprzez łańcuchy troficzne na zwierzęta i ludzi, ma tendencję do gromadzenia się w kościach i powoduje ogromne szkody dla zdrowia.

Maksymalne dopuszczalne stężenia (MPC) strontu-90 w powietrzu pomieszczeń roboczych wynoszą 0,185 (Bq/l), w wodzie zbiorników otwartych 18,5 (Bq/l). Dopuszczalne poziomy 90Sr w produktach spożywczych zgodnie z wymaganiami SanPiN 2.3.2.1078-01 to zboża, sery, ryby, zboża, mąka, cukier, sól 100-140 (Bq/kg), mięso, warzywa, owoce, masło , pieczywo, makarony – 50-80 (Bq/kg), olej roślinny 50-80 (Bq/l), mleko – 25, woda pitna – 8 (Bq/l) (Orłow, 2002).

4. Charakterystyka toksykologiczna strontu

Sole i związki strontu są substancjami niskotoksycznymi, ale nadmiar strontu wpływa na tkankę kostną, wątrobę i mózg. Będąc blisko wapnia pod względem właściwości chemicznych, stront znacznie różni się od niego pod względem działania biologicznego. Nadmierna zawartość tego pierwiastka w glebach, wodach i produktach spożywczych powoduje u ludzi i zwierząt „chorobę Urowa” (nazwa pochodzi od rzeki Urow we wschodniej Transbaikalii) - uszkodzenie i deformację stawów, opóźnienie wzrostu i inne zaburzenia.

Szczególnie niebezpieczne są radioaktywne izotopy strontu. Radioaktywny stront gromadzi się w szkielecie i w ten sposób naraża organizm na długotrwałe narażenie na promieniowanie. Działanie biologiczne 90Sr jest związane z charakterem jego dystrybucji w organizmie i zależy od dawki promieniowania β wytworzonego przez niego i jego pochodny radioizotop 90Y. Przy długotrwałym przyjmowaniu do organizmu 90Sr, nawet w stosunkowo małych ilościach, w wyniku ciągłego napromieniania tkanki kostnej może rozwinąć się białaczka i nowotwór kości. Całkowity rozkład uwolnionego do środowiska strontu-90 nastąpi dopiero po kilkuset latach.

Niewiele jest informacji na temat toksyczności Sr dla roślin, a rośliny różnią się znacznie pod względem tolerancji na ten pierwiastek. Według Shackletta i in. toksyczność Sr dla roślin wynosi 30 mg/kg popiołu (Kaplin, 2006; Kabata-Pendias, 1989).

5. Podejścia do pobierania próbek

Pobieranie próbek jest pierwszym i dość prostym, ale jednocześnie ważnym etapem analizy. Istnieje kilka wymagań dotyczących pobierania próbek:

1. Pobranie próbki musi odbywać się w sposób aseptyczny i odbywać się przy użyciu sterylnego próbnika do sterylnego pojemnika, który na czas transportu próbki do laboratorium musi być hermetycznie zamknięty.

2. Próbka musi być reprezentatywna, tj. mieć wystarczającą objętość, której wielkość jest określona wymaganiami dotyczącymi zawartości danego mikroorganizmu i być wyprodukowana w miejscu zapewniającym adekwatność próbki do całej objętości analizowanego obiektu.

3. Pobraną próbkę należy natychmiast poddać obróbce, a jeżeli natychmiastowe przetwarzanie nie jest możliwe, należy ją przechowywać w lodówce.

Aby uzyskać powtarzalne wyniki, eksperyment wymaga szczególnej dbałości o wszystkie szczegóły. Jednym ze źródeł błędów w wyznaczaniu Sr jest niejednorodność próbki i niereprezentatywność powierzchni. Jeżeli rozdrobnienie próbki stałej (proszki rudy, skały, produkty wzbogacania, mieszaniny surowców, sole itp.) osiągnie wielkość 100 mesh lub mniej, wówczas próbki takie można uznać za całkowicie jednorodne ze względu na dużą siłę penetracji twardego promieniowania. Aby ograniczyć skutki absorpcji i wzbudzenia zniekształcające wykresy kalibracyjne, analizowaną próbkę rozcieńcza się substancją przezroczystą dla promieni rentgenowskich (polistyren, kwas borowy, skrobia, wodorotlenek glinu, woda itp.). Stopień rozcieńczenia określa się doświadczalnie. Sproszkowaną próbkę z równomiernie rozprowadzonym rozcieńczalnikiem i wewnętrznym standardem poddaje się brykietowaniu lub rozpuszczaniu. Grubość brykietu (tabletki) musi być na tyle duża (około 1-2 mm), aby intensywność promieniowania próbki nie zależała od wielkości próbki. Przygotowane brykiety (tabletki) nadają się do powtarzalnych pomiarów. Substancję badaną można w postaci proszku umieścić bezpośrednio w kuwetach urządzenia. Próbkę proszku można umieścić w uchwycie z plexi i wcisnąć pod folię polimerową lub nałożyć na folię samoprzylepną (Orlov, 2002; Poluektov, 1978).

6. Analityczne metody oznaczania strontu w próbkach

Przy oznaczaniu Sr w obiektach przyrodniczych i przemysłowych najczęściej stosuje się metody spektralne – spektrografię emisyjną i fotometrię płomieniową. Ostatnio szeroko stosuje się metodę absorpcji atomowej. Metoda fotometryczna, która wymaga wstępnego oddzielenia strontu od innych pierwiastków, jest stosowana stosunkowo rzadko. Z tego samego powodu, a także ze względu na czas trwania analizy, prawie nigdy nie stosuje się metod grawimetrycznych i miareczkowych.

1. Metody grawimetryczne

Do oznaczania strontu w większości przypadków stosuje się metody grawimetryczne po jego oddzieleniu od innych pierwiastków ziem alkalicznych.

2. Metody miareczkowe

Miareczkowe oznaczenie strontu można wykonać po oddzieleniu go od wszystkich lub większości pierwiastków zakłócających. Najpowszechniej stosowaną metodą jest metoda kompleksometryczna.

3. Spektrofotometryczne metody oznaczania

Metody te można podzielić na bezpośrednie i pośrednie. Metody bezpośrednie opierają się na reakcjach tworzenia związków barwnych, gdy odczynniki działają na jony strontu. W metodach pośrednich stront wytrąca się w postaci trudno rozpuszczalnego związku przy użyciu nadmiaru zabarwionego odczynnika, osad oddziela się i określa się stężenie strontu w próbce na podstawie ilości niezwiązanego odczynnika.

Przykładowe metody bezpośredniego oznaczania:

Oznaczanie strontu za pomocą nitroortanilu C (nitrochromazo) lub ortanilu C. Bar i ołów (2) zakłócają oznaczenie, powodując reakcję barwną z odczynnikiem; cyrkon, tytan, tal i niektóre inne pierwiastki prowadzą do ostrego zaniżenia wyników. Czułość? 0,05 µg/ml.

Oznaczanie strontu za pomocą dimetylosulfanazo III i dimetylosulfanazo

Należy usunąć elementy z ich grup III-VI. Ilość soli amonowych i metali alkalicznych nie powinna przekraczać 10 mg. Siarczany i fosforany zakłócają, jeśli jest ich więcej niż 0,03 mmol. Wiele metali, w tym Ca i Mg, zakłóca oznaczenie, a co jeśli ich zawartość znajduje się w próbce? 0,3 µmola i Cu(II) – 0,25 µmola. Istnieje również wiele innych ograniczeń.

Oznaczanie strontu karboksynitrazą

Reakcja strontu z karboksynitrazą jest jedną z najbardziej wrażliwych. Stosując tę ​​reakcję, określa się 0,08-0,6 µg/ml.

Pośrednie metody oznaczania strontu

Metody pośrednie, ze względu na ich niską selektywność, nie są obecnie stosowane, dlatego zostaną wymienione jedynie: metoda 8-hydroksychinolinowa; metoda z użyciem kwasu pikrolonowego; oznaczanie strontu za pomocą chromianu.

4. Metody elektrochemiczne

Metoda polarograficzna

W oznaczaniu strontu przeszkadzają jony baru (ale można to wyeliminować wybierając odpowiednie tło, jakim jest (C2H5)4NBr w absolutnym etanolu). W obecności w przybliżeniu równych stężeń Mg i Ca oznaczenie Sr jest niemożliwe. Ba, Ca, Na, K należy wstępnie oddzielić, jeśli ich stężenia znacznie przekraczają stężenie Sr.

Różnicowa metoda polarograficzna

Umożliwia oznaczenie małych ilości strontu w obecności dużych ilości Na i K. Czułość - 0,0001 mol Sr/mol soli.

Polarografia inwersyjna

Pozwala oznaczyć stront w bardzo niskich stężeniach (10-5 - 10-9 M), jeśli najpierw zostanie on zagęszczony w kropli rtęci metodą elektrolizy, a następnie poddany rozpuszczaniu anodowemu. Wykorzystywana jest technologia oscylograficzna. Średni błąd wynosi 3-5%.

Metoda konduktometryczna

Oznaczenia przeprowadza się po wstępnym wyodrębnieniu grupy pierwiastków Li, K, Na, Ca i Ba wchodzących w skład rozpuszczalnych soli materiałów budowlanych.

5. Metody spektralne

Metoda spektrograficzna (iskra i łuk).

Najbardziej intensywne linie Sr znajdują się w widzialnym obszarze widma: 4607,33; 4077.71 i 4215.52 A, przy czym 2 ostatnie znajdują się w obszarze pasm cyjanu. Dlatego w przypadku analizy łuku z elektrodami węglowymi linie te są mniej odpowiednie. Linia 4607.33 A charakteryzuje się dużą samochłonnością, dlatego zaleca się jej stosowanie przy oznaczaniu jedynie niskich stężeń Sr (poniżej 0,1%). Przy dużych zawartościach stosowane są linie Sr 4811.88 i 4832.08 Δ oraz 3464.46 A. W ultrafioletowym obszarze widma stosowane są znacznie słabsze linie 3464.46 i 3380.71 A, z których ta ostatnia zlokalizowana jest w obszarze widmo z tłem. Aby ustabilizować temperaturę spalania łukowego, wyeliminować wpływ Ca, Mg, Na i uzyskać większą dokładność w oznaczaniu Sr, stosuje się mieszaniny buforowe. W celu wyeliminowania pasm cyjankowych oznaczanie Sr przeprowadza się w argonie lub próbki przekształca się w związki fluorkowe. Czułość oznaczania Sr w łuku wynosi 5*10-5 - 1*10-4%, błąd względny wyznaczania wynosi ±4-15% Zastosowanie wyładowania łukowego impulsowego dużym prądem w argonie może znacznie zwiększyć czułość oznaczania Sr (3*10-12 g). Czułość oznaczania Sr w iskrze wynosi (1-5) * 10-4%. Błąd oznaczania ±4-6%. W celu zwiększenia dokładności i bezwzględnej czułości analizy, a także wyeliminowania wpływu linii zakłócających elementów obcych proponuje się zastosowanie interferometru skrzyżowanego ze spektrografem.

Fotometria emisji płomienia

Ze względu na swoją prostotę i niezawodność, metoda fotometryczna płomieniowa do oznaczania strontu jest szeroko stosowana, szczególnie w analizie skał i minerałów, wód naturalnych i ściekowych, materiałów biologicznych i innych. Nadaje się do oznaczania zarówno małych, jak i dużych zawartości pierwiastka z dość dużą dokładnością (1-2% wzgl.) i czułością, a w większości przypadków oznaczanie strontu można przeprowadzić bez oddzielania go od innych pierwiastków. Najwyższą czułość osiąga się stosując sprzęt z automatyczną rejestracją widma i płomieniami o wysokiej temperaturze. Najwyższą czułość osiąga się stosując plazmę RF o stężeniu 0,00002 µg Sr/ml.

W przypadku metody pulsacyjnego odparowania bezwzględna granica wykrywalności Sr wynosi 1*10-13-2*10-12 g (płomień mieszaniny acetylenu i podtlenku azotu). Przy dostatecznie dużej ilości próbki (~10 mg) względna granica oznaczanej zawartości strontu zmniejsza się do 1*10-7%, natomiast po wprowadzeniu roztworu próbki do płomienia za pomocą rozpylacza wynosi ona 3* 10-5%.

Spektrofotometria absorpcji atomowej

Sr określa się poprzez pomiar absorpcji światła przez jego atomy. Najczęściej stosowaną linią jest stront 460,7 nm, przy mniejszej czułości stront można oznaczyć liniami 242,8; 256,9; 293,2; 689,3 nm. W przypadku stosowania płomieni wysokotemperaturowych stront można również oznaczyć za pomocą linii jonowej 407,8 (spektroskopia absorpcyjna jonów).W tej metodzie analizy istnieją dwa rodzaje zakłóceń. Pierwszy rodzaj interferencji związany jest z powstawaniem wysoce lotnych związków i objawia się płomieniem mieszaniny acetylenu i powietrza. Najczęściej odnotowuje się wpływ kationów Al, Ti, Zr i innych anionów PO4 i SiO3 Inny rodzaj zakłóceń wynika z jonizacji atomów strontu, np. pod wpływem Ca i Ba, wzrostu absorpcji atomowej od obecności Na i K itp. Czułość wykrywania strontu 1 *10-4-4*10-12 g.

6. Metoda aktywacji

Najpowszechniej stosowaną metodą jest oznaczanie aktywności 87mSr. W większości przypadków oznaczenie wykonuje się poprzez pomiar aktywności po radiochemicznym rozdzieleniu Sr, które przeprowadza się metodami wytrącania, ekstrakcji i wymiany jonowej.

Zastosowanie spektrometru g o wysokiej rozdzielczości pozwala zwiększyć dokładność metody i zmniejszyć liczbę operacji rozdzielania, ponieważ możliwe jest oznaczenie Sr w obecności wielu pierwiastków obcych. Czułość wykrywania strontu wynosi około 6*10-5 g/g.

7. Metoda spektrometrii mas

Spektroskopia masowa służy do określania składu izotopowego strontu, którego znajomość jest niezbędna przy obliczaniu wieku geologicznego próbek metodą rubidowo-strontową oraz przy oznaczaniu śladowych ilości strontu w różnych obiektach metodą rozcieńczania izotopowego. Maksymalna czułość bezwzględna do oznaczania Sr metodą widma masowego iskry próżniowej wynosi 9*10-11.

8. Metoda fluorescencji rentgenowskiej

Ostatnio coraz większe zastosowanie znajduje metoda fluorescencji rentgenowskiej do oznaczania strontu. Jego zaletą jest możliwość wykonania analizy bez niszczenia próbki oraz szybkość wykonania (analiza trwa 2-5 minut). Metoda wyklucza wpływ zasady, jej powtarzalność wynosi ± 2-5%. Czułość metody (1-1SG4 - 1-10~3% Sr) jest wystarczająca w większości zastosowań.

Metoda XRF polega na pobraniu i późniejszej analizie widma uzyskanego w wyniku naświetlenia badanego materiału promieniowaniem rentgenowskim. Po napromieniowaniu atom przechodzi w stan wzbudzony, któremu towarzyszy jonizacja na pewnym poziomie. Atom pozostaje w stanie wzbudzonym przez niezwykle krótki czas, około 10-7 sekund, po czym powraca do położenia spokojnego (stanu podstawowego). W tym przypadku elektrony z powłok zewnętrznych albo wypełniają powstałe wakaty, a nadmiar energii jest emitowany w postaci fotonu, albo energia jest przekazywana innemu elektronowi z powłok zewnętrznych (elektronowi Augera). W tym przypadku każdy atom emituje fotoelektron o energii o ściśle określonej wartości. Następnie na podstawie energii i liczby kwantów ocenia się strukturę materii (Orlov, 2002; Poluektov, 1978).

7. Wybór rodzaju wskaźnika. Charakterystyka populacji stosowana do oceny stanu populacji pod wpływem strontu

Bioindykacja to wykrywanie i oznaczanie istotnych dla środowiska ładunków naturalnych i antropogenicznych na podstawie reakcji organizmów żywych na nie bezpośrednio w ich siedlisku. Obiekty żywe (lub systemy) to komórki, organizmy, populacje, społeczności. Za ich pomocą można ocenić zarówno czynniki abiotyczne (temperatura, wilgotność, kwasowość, zasolenie, zawartość zanieczyszczeń itp.), jak i biotyczne (dobrostan organizmów, ich populacji i zbiorowisk).

Istnieje kilka różnych form bioindykacji. Jeżeli dwie identyczne reakcje są spowodowane różnymi czynnikami antropogenicznymi, będzie to niespecyficzne bioindykacja. Jeśli pewne zmiany można powiązać z wpływem dowolnego czynnika, wówczas ten rodzaj bioindykacji nazywa się specyficznym.

Stosowanie metod biologicznych do oceny środowiska polega na identyfikacji gatunków zwierząt lub roślin wrażliwych na określony rodzaj oddziaływania. Organizmy lub zbiorowiska organizmów, których funkcje życiowe są tak ściśle skorelowane z określonymi czynnikami środowiskowymi, że można je wykorzystać do ich oceny, nazywane są bioindykatorami.

Rodzaje bioindykatorów:

1. Wrażliwy. Szybko reaguje przy znacznych odchyleniach od normy. Na przykład odchylenia w zachowaniu zwierząt i reakcjach fizjologicznych komórek można wykryć niemal natychmiast po wystąpieniu czynnika zakłócającego.

2. Możliwość ładowania. Kumuluje uderzenia bez manifestowania zakłóceń. Na przykład las na początkowych etapach zanieczyszczenia lub deptania będzie taki sam pod względem głównych cech (skład gatunkowy, różnorodność, liczebność itp.). Dopiero po pewnym czasie zaczną zanikać rzadkie gatunki, zmienią się dominujące formy, zmieni się ogólna liczba organizmów itp. Zatem zbiorowisko leśne jako bioindykator nie będzie w stanie od razu wykryć zakłóceń środowiska.

Idealny wskaźnik biologiczny musi spełniać szereg wymagań:

Być charakterystycznym dla danych warunków, mieć dużą liczebność w danym ekotopie;

Zamieszkaj w danym miejscu przez kilka lat, co pozwala prześledzić dynamikę zanieczyszczeń;

przebywać w warunkach dogodnych do pobierania próbek;

Charakteryzuje się dodatnią korelacją pomiędzy stężeniem substancji zanieczyszczających w organizmie wskaźnikowym a obiektem badań;

Mają wysoką tolerancję na szeroką gamę substancji toksycznych;

Reakcja bioindykatora na określony efekt fizyczny lub chemiczny musi być wyraźnie wyrażona, to znaczy konkretna, łatwa do uchwycenia wizualnie lub za pomocą przyrządów;

Bioindykator musi być stosowany w naturalnych warunkach jego istnienia;

Bioindykator musi mieć krótki okres ontogenezy, aby możliwe było monitorowanie wpływu czynnika na kolejne pokolenia.

Do bioindykacji skażenia radioaktywnego gleb najwygodniejszymi są osiadłi mieszkańcy gleby o długim okresie rozwoju (dżdżownice, stonogi, larwy chrząszczy).

Duże znaczenie we wskazywaniu nawet stosunkowo niskich poziomów skażenia gleby radionuklidami ma badanie zmian charakterystycznych cech morfologicznych u gatunków stawonogów glebowych. Takie zaburzenia są często spowodowane mutacjami genów spowodowanymi ekspozycją na promieniowanie. W niezanieczyszczonych częściach zasięgu tych gatunków cechy te nieznacznie się zmieniają. Najbardziej zauważalne odchylenia w warunkach zanieczyszczonych obejmują zmiany w rozmieszczeniu włosia na ciele skoczogonków, skoczogonków, dwustronników, szczeciniaków i stonogów.

Dobrym wskaźnikiem skażenia zbiorników wodnych radionuklidami są mięczaki jeziorno-stawowe i skorupiaki rozwielitek, które można polecić jako obiekty badawcze pod kątem tego typu skażeń. Reakcja mięczaków na zwiększoną zawartość radionuklidów w zbiorniku wyrażała się zmianami barwy ciała i skorupy, parametrów morfometrycznych, zahamowaniem metabolizmu generatywnego i plastycznego oraz zaburzeniem reakcji zarodków na warunki klimatyczne pory roku . U rozwielitek w zanieczyszczonych zbiornikach wodnych zaobserwowano śmierć części osobników w populacji oraz wzrost płodności i wielkości ciała.

W ekosystemach wodnych rośliny wodne są również wiarygodnym bioindykatorem sytuacji radiacyjnej. W szczególności Elodea canadensis, czyli zaraza wodna, która dobrze rozwija się w wodach słodkich i słonawych, intensywnie gromadzi radionuklidy 90Sr, 137Cs, które nie są wykrywane podczas standardowego monitoringu radiacyjnego wód. Ten typ może być szeroko stosowany w osadnikach do oczyszczania ścieków z radionuklidów.

W ekosystemach lądowych dobrymi wskaźnikami akumulacji radionuklidów, zwłaszcza 90Sr, są mchy torfowiec, igły sosnowe i świerkowe, pokrzywa zwyczajna, podbiał, piołun, koniczyna różowa, koniczyna pełzająca, tymotka, trawa łóżkowa, groszek zwyczajny, ciecierzyca sztywnych liści, lilia majowa doliny, trawa rzeczna, trawa jeżowa, trawa pszeniczna czesana itp. W miarę gromadzenia się przez te rośliny radionuklidów zawartość manganu w ich popiele zmniejsza się 3-10 razy (Turovtsev, 2004).

8. Toksykologiczne metody oceny wpływu dotychczasowej dawki strontu na składniki fauny i flory

Biotestowanie to jedna z metod badawczych monitoringu biologicznego, która służy do określenia stopnia szkodliwego działania substancji chemicznych potencjalnie niebezpiecznych dla organizmów żywych w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych doświadczalnych lub terenowych poprzez rejestrację zmian biologicznie istotnych wskaźników (funkcji testowych) badanych obiektów, z późniejszą oceną ich stanu według wybranego kryterium toksyczności.

Celem biotestów jest określenie w organizmach wodnych stopnia i charakteru toksyczności wody zanieczyszczonej substancjami biologicznie niebezpiecznymi oraz ocena ewentualnego zagrożenia, jakie ta woda stwarza dla organizmów wodnych i innych.

Jako obiekty do biotestów wykorzystywane są różne organizmy testowe - eksperymentalne obiekty biologiczne wystawione na działanie określonych dawek lub stężeń trucizn, które powodują u nich taki lub inny efekt toksyczny, który jest rejestrowany i oceniany w eksperymencie. Mogą to być bakterie, glony, bezkręgowce, a także kręgowce.

Aby zagwarantować obecność czynnika toksycznego o nieznanym składzie chemicznym, należy zastosować zbiór obiektów, reprezentujących różne grupy społeczeństwa, których stan ocenia się na podstawie parametrów związanych z różnym stopniem integralności.

Przez biotest rozumie się ocenę (badanie) w ściśle określonych warunkach wpływu substancji lub kompleksu substancji na organizmy żywe poprzez rejestrację zmian tego lub innego wskaźnika biologicznego (lub fizjologiczno-biochemicznego) badanego obiektu w porównaniu z kontrola. Głównym wymaganiem dla biotestów jest czułość i szybkość reakcji, wyraźna reakcja na wpływy zewnętrzne. Wyróżnia się biotesty ostre i chroniczne. Te pierwsze mają na celu uzyskanie wyraźnej informacji o toksyczności substancji badanej dla danego organizmu testowego, te drugie mają na celu identyfikację długoterminowego działania substancji toksycznych, w szczególności niskich i bardzo niskich stężeń (Turovtsev, 2004).

Własne doświadczenie

Temat: Określenie stanu ekologicznego terytorium pod kątem zawartości strontu

Cel: identyfikacja niekorzystnych obszarów badanego rejonu i zróżnicowanie oceny ich skażenia strontem

Metodologia: Metoda polega na biotestowaniu i obejmuje pobieranie bioindykatorów, suszenie ich do stałej masy, izolowanie próbki średniej, oznaczanie w niej zawartości strontu całkowitego, porównywanie uzyskanych wartości z ustalonymi danymi, poprzez wyjście poza to, co określa się stan ekologiczny terytorium, przy czym bioindykatorami są sadzonki dzikich roślin roślinności łąkowo-stepowej lub monokultury jednorocznych i wieloletnich roślin rolniczych, pobieranie próbek odbywa się w okresie fenofazy kwitnienia poprzez całkowite wykoszenie roślinności z 1 m 2 tej ostatniej w w ilości równej 1 próbce na 1000-5000 ha dla obszaru dużego regionu, a dla lokalnej agrocenozy w ilości 1 próbki na 100 ha, przy czym izolację strontu z próbki średniej przeprowadza się za pomocą stężonego kwasu azotowego, następnie oznacza się go w ekstrakcie metodą adsorpcji atomowej, a otrzymane wartości porównuje z zawartością tła strontu w powietrznie suchej masie przeciętnych sadzonek dzikiej roślinności. Do porównania uzyskanych danych wykorzystano wartości zawartości tła strontu w powietrznie suchej masie przeciętnych sadzonek roślinności dzikiej w zakresie od 20 do 500 mg/kg.

Postęp prac: Do biotestów rejonu Vargashinsky regionu Kurgan o powierzchni 10 000 hektarów wybieramy 10 próbek średniej wielkości sadzonek dzikich gatunków roślinności łąkowo-stepowej. W tym celu wybieramy 10 miejsc pobierania próbek równomiernie w całym regionie w okresie fenofazy roślinności kwitnącej. Na roślinność kładziemy ramę o wymiarach 1 x 1 m i mocujemy stanowisko w zależności od gęstości drzewostanu, ale tak, aby objętość masy roślinnej z każdego stanowiska wynosiła co najmniej 1 kg. Zmieloną część pokrycia trawą w ramie należy całkowicie odciąć nożem lub innym odpowiednim narzędziem. Wysokość cięcia roślin wynosi co najmniej 3 cm od powierzchni gleby. Próbki roślin suszy się do stanu suchego na powietrzu w piecu przez 3 godziny w temperaturze 105°C, następnie schładza w eksykatorze i waży. Suszenie powtarzamy przez 1 godzinę i kolejne ważenie, aż do uzyskania stałej masy (różnica masy podczas dwóch kolejnych ważeń nie powinna przekraczać 0,1% początkowej masy próbki). Najpierw mielimy wysuszoną próbkę i metodą ćwiartowania wybieramy średnią próbkę o masie co najmniej 200 g. Izolujemy stront w następujący sposób. Z wysuszonej, poćwiartowanej próbki pobieramy próbkę o masie 1 g i mielimy ją w podstawowym młynku laboratoryjnym IKA All przy prędkości 25 000 obr/min na cząstki o wielkości 0,001-0,1 mm. Z rozdrobnionej masy na wagę analityczną pobieramy próbkę o masie 100 mg, którą umieszczamy w polietylenowej probówce stożkowej o pojemności 50 ml (typu Rustech) i napełniamy stężonym kwasem azotowym o objętości 1 ml. Analizowaną próbkę należy przechowywać w tej formie przez co najmniej 1 godzinę. Następnie uzupełnij objętość wodą destylowaną do 50 ml; osad odsącza się, a ekstrakt analizuje na zawartość strontu brutto metodą adsorpcji atomowej na spektrofotometrze atomowym „AAS Kvant Z.ETA”. Jeżeli analizowanych jest 10 próbek, wyniki pomiarów są uśredniane.

Na podstawie wyników badań można stwierdzić, że głównymi źródłami strontu (głównie jego tlenku) są ścieki przemysłowe z różnych gałęzi przemysłu, a w produkcji rolnej - fosfor oraz nawozy i środki polepszające zawierające fosfor. Naturalnym źródłem jest proces wietrzenia skał i minerałów.

Rozmieszczenie, zachowanie i stężenie substancji toksycznej w środowiskach naturalnych zależy od rzeźby terenu (nachylenie terenu w obszarze strefy przemysłowej, podatność podłoża na degradację itp.), warunków klimatycznych (warunki temperaturowe powietrza i gleby, ilość opadów na jednostkę powierzchni, prędkość wiatru), stan fizyczno-chemiczny, biologiczny i odżywienia gleb (obecność i stosunek mikroorganizmów i grzybów, warunki redoks i kwasowo-zasadowe, obecność składników mineralnych itp.) , a także drogi wejścia (ze stałymi i chwilowymi przepływami wód, opadami atmosferycznymi, parowaniem zmineralizowanych wód gruntowych) i innymi czynnikami.

Będąc elementem aktywnego bioabsorpcji i akumulacji, a także analogiem wapnia, stront łatwo przedostaje się do łańcuchów pokarmowych z gleby do organizmów roślinnych i zwierzęcych, gromadząc się w niektórych narządach i tkankach. U roślin - w tkankach mechanicznych narządów wegetatywnych, u zwierząt - w tkance kostnej, nerkach i wątrobie. Ale w zależności od biologicznych cech organizmu i właściwości środowiska pierwiastek gromadzi się w różnych ilościach i jest wydalany z różną szybkością.

Stront hamuje rozwój mikroorganizmów, umieszczając większość z nich w strefie oporu, oraz zakłóca wzrost i aktywność życiową grzybów, bezkręgowców i skorupiaków. Radionuklid strontu powoduje mutacje na poziomie genetycznym, co następnie objawia się zmianami morfologicznymi.

Substancja toksyczna posiada dużą zdolność migracji, szczególnie w środowisku ciekłym (zbiorniki, roztwory glebowe, przewodzące tkanki roślinne, żółć oraz układ krążenia człowieka i zwierząt). Ale w pewnych warunkach glebowych i środowiskowych następuje jego wytrącanie i akumulacja.

Stront hamuje przepływ wapnia i częściowo fosforu do organizmów żywych. W tym przypadku struktura błon i układu mięśniowo-szkieletowego, skład krwi, płynu mózgowego itp. Są zakłócone.

Badając analityczne metody oznaczania substancji toksycznych w próbkach, możemy stwierdzić, że wiele metod jest w stanie konkurować z analizą fluorescencji rentgenowskiej, a nawet przewyższać ją czułością, ale jednocześnie mają pewne wady. Np.: konieczność wstępnej separacji, sedymentacja oznaczanego pierwiastka, zakłócający wpływ pierwiastków obcych, znaczny wpływ składu matrycy, nakładanie się linii widmowych, długotrwałe przygotowanie próbek i słaba powtarzalność wyników, wysoki koszt aparatury i jej eksploatacji .

Również biologiczne metody badawcze stanowią grupę bardzo czułych metod analitycznych i wyróżniają się prostotą, bezpretensjonalnością w stosunku do warunków laboratoryjnych, niskim kosztem i wszechstronnością.

Oferuje

W regionach skażenia radioaktywnego działania mające na celu ochronę ludności powinny mieć na celu:

Redukcja zawartości radionuklidów w produktach spożywczych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego za pomocą środków rolno-rekultywacyjnych i weterynaryjnych. U zwierząt, które otrzymały sorbenty strontu (siarczan baru, bentonit i modyfikowane preparaty na ich bazie) podczas awarii w Czarnobylu, stosując te środki, udało się osiągnąć 3-5-krotną redukcję odkładania się radionuklidów w tkance kostnej zwierząt ;

Do technologicznego przetwarzania zanieczyszczonych surowców;

Do kulinarnego przetwarzania produktów spożywczych, zastępowania zanieczyszczonych produktów spożywczych czystymi.

Podczas pracy ze strontem promieniotwórczym należy przestrzegać przepisów sanitarnych i norm bezpieczeństwa radioaktywnego, stosując specjalne środki ochronne, zgodnie z klasą pracy.

W zapobieganiu skutkom promieniowania należy zwrócić szczególną uwagę na zwiększenie odporności organizmu ofiar (racjonalne odżywianie, zdrowy tryb życia, sport itp.).

Badanie i regulacja podaży i akumulacji strontu w elementach ekosystemu to zespół złożonych, pracochłonnych i energochłonnych działań laboratoryjnych i terenowych. Dlatego najlepszym sposobem zapobiegania przedostawaniu się substancji toksycznych do krajobrazu i organizmów jest monitorowanie znajdujących się w okolicy obiektów niebezpiecznych dla środowiska – źródeł zanieczyszczeń.

Wykaz używanej literatury

1. Isidorov V.A., Wprowadzenie do ekotoksykologii chemicznej: Podręcznik. - St. Petersburg: Khimizdat, 1999. - 144 s.: il.

2. Kaplin V.G., Podstawy ekotoksykologii: Podręcznik. - M.: KolosS, 2006. - 232 s.: il.

3. Kabata-Pendias A., Pendias X. Mikroelementy w glebie i roślinach: Tłum. z angielskiego - M.: Mir, 1989. - 439 s.: il.

4. Orlov D.S., Ekologia i ochrona biosfery podczas zanieczyszczeń chemicznych: Podręcznik do chemii, technologii chemicznej. i biol. specjalista. uniwersytety/DS Orłow, L.K. Sadovnikova, I.N. Lozanovskaya.- M.: Wyższa. szkoła, - 2002. - 334 s.: il.

5. Poluektov N.S., Mishchenko V.T., Chemia analityczna strontu: Podręcznik. - M.: Nauka, 1978. - 223 s.

6. V.D. Turovtsev V.D., Krasnov V.S., Bioindykacja: Podręcznik. - Twer: Twer. państwo uniw., 2004. - 260 s.

Opublikowano na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

    Historia odkrycia strontu. Będąc w naturze. Otrzymywanie strontu metodą aluminotermiczną i jego przechowywanie. Właściwości fizyczne. Właściwości mechaniczne. Charakterystyka atomowa. Właściwości chemiczne. Właściwości technologiczne. Obszary zastosowań.

    streszczenie, dodano 30.09.2008

    Cez jest jednym z najrzadszych pierwiastków chemicznych. Światowa wielkość produkcji cezu i jego zawartość w mikroorganizmach. Naturalny cez jako pierwiastek jednonuklidowy. Stront jest składnikiem mikroorganizmów, roślin i zwierząt. Zawartość strontu w owocach morza.

    streszczenie, dodano 20.12.2010

    Badanie kompleksów polimerów rozpuszczalnych w wodzie z różnymi klasami związków. Właściwości roztworów polimerów kationowych, cechy amfoterycznych polielektrolitów. Przeprowadzenie badania wiskozymetrycznego kompleksowania EEAA/AA z jonem strontu.

    praca na kursie, dodano 24.07.2010

    Rozmieszczenie tlenu w przyrodzie, jego charakterystyka jako pierwiastka chemicznego i substancji prostej. Właściwości fizyczne tlenu, historia jego odkrycia, metody pobierania i wytwarzania w laboratorium. Zastosowanie i rola w organizmie człowieka.

    prezentacja, dodano 17.04.2011

    Zachowanie pierwiastków rudy w procesie różnicowania stopu magmowego. Metody oznaczania rubidu, strontu i niobu, ich zastosowanie. Oznaczanie fluorescencji rentgenowskiej pierwiastków rzadkich, podstawy analizy. Efekty macierzowe, metoda tła standardowego.

    praca na kursie, dodano 01.06.2009

    Historia odkrycia chloru jako pierwiastka chemicznego, jego rozmieszczenie w przyrodzie. Przewodność elektryczna ciekłego chloru. Zastosowania chloru: w produkcji mieszanek tworzyw sztucznych, kauczuku syntetycznego jako substancji toksycznej, do dezynfekcji wody, w hutnictwie.

    prezentacja, dodano 23.05.2012

    Cechy siarki jako pierwiastka chemicznego układu okresowego, jej występowanie w przyrodzie. Historia odkrycia tego pierwiastka, charakterystyka jego głównych właściwości. Specyfika produkcji przemysłowej i metody ekstrakcji siarki. Najważniejsze związki siarki.

    prezentacja, dodano 25.12.2011

    Historia odkrycia chloru. Występowanie w przyrodzie: w postaci związków w minerałach, w organizmie ludzi i zwierząt. Podstawowe parametry izotopów pierwiastka. Fizyczne i chemiczne właściwości. Zastosowanie chloru w przemyśle. Środki ostrożności.

    prezentacja, dodano 21.12.2010

    Charakterystyka bromu jako pierwiastka chemicznego. Historia odkryć, przebywanie w naturze. Właściwości fizyczne i chemiczne tej substancji, jej oddziaływanie z metalami. Otrzymywanie bromu i jego zastosowanie w medycynie. Jego biologiczna rola w organizmie.

    prezentacja, dodano 16.02.2014

    Równowagi fazowe, sposoby syntezy i właściwości strontu, roztworów stałych zawierających bar o składzie (Sr1-xBax) 4M2O9 (M-Nb, Ta) o strukturze perowskitu. Charakterystyka substancji wyjściowych i ich otrzymywanie. Metody obliczania budowy elektronowej ciał stałych.

Stront(łac. Stront), Sr, pierwiastek chemiczny grupy II układu okresowego Mendelejewa, liczba atomowa 38, masa atomowa 87,62, srebrzystobiały metal. Naturalny stront składa się z mieszaniny czterech stabilnych izotopów: 84 Sr, 86 Sr, 87 Sr i 88 Sr; najczęstszym jest 88 Sr (82,56%).

Izotopy promieniotwórcze o liczbach masowych od 80 do 97 uzyskano sztucznie m.in. 90 Sr (T ½ = 27,7 lat), powstały podczas rozszczepienia uranu. W 1790 roku szkocki lekarz A. Crawford badając minerał znaleziony w pobliżu osady Stronshian (w Szkocji) odkrył, że zawiera on nieznaną wcześniej „ziemię”, którą nazwano strontianem. Później okazało się, że jest to tlenek strontu SrO. W 1808 roku G. Davy poddając mieszaninę zwilżonego wodorotlenku Sr(OH) 2 z tlenkiem rtęci elektrolizie na katodzie rtęciowej otrzymał amalgamat strontu.

Rozmieszczenie strontu w przyrodzie.Średnia zawartość strontu w skorupie ziemskiej (clarke) wynosi 3,4·10 -2% mas., w procesach geochemicznych jest satelitą wapnia. Znanych jest około 30 minerałów strontu; najważniejsze to celestyna SrSO 4 i strontianit SrCO 3 . W skałach magmowych stront występuje głównie w postaci rozproszonej i jest zawarty jako izomorficzne zanieczyszczenie w sieci krystalicznej minerałów wapnia, potasu i baru. W biosferze stront gromadzi się w skałach węglanowych, a zwłaszcza w osadach słonych jezior i lagun (złoża celestynu).

Właściwości fizyczne strontu. W temperaturze pokojowej sieć strontu jest sześcienna, skupiona na ścianie (α-Sr) z okresem a = 6,0848 Å; w temperaturach powyżej 248°C przechodzi w odmianę heksagonalną (β-Sr) o parametrach sieciowych a = 4,32 Å i c = 7,06 Å; w temperaturze 614 ° C przekształca się w sześcienną modyfikację skupioną na ciele (γ-Sr) o okresie a = 4,85 Å. Promień atomowy 2,15 Å, promień jonowy Sr 2+ 1,20 Å. Gęstość formy α wynosi 2,63 g/cm3 (20°C); temperatura topnienia 770 °C, temperatura wrzenia 1383 °C; ciepło właściwe 737,4 kJ/(kg · K); oporność elektryczna 22,76·10 -6 om·cm -1 . Stront jest paramagnetykiem, podatność magnetyczna atomu w temperaturze pokojowej wynosi 91,2·10 -6. Stront to miękki, ciągliwy metal, który można łatwo ciąć nożem.

Właściwości chemiczne. Konfiguracja zewnętrznej powłoki elektronowej atomu Sr 5s 2; w związkach ma zwykle stopień utlenienia +2. Stront jest metalem ziem alkalicznych, jego właściwości chemiczne są podobne do Ca i Ba. Stront metaliczny szybko utlenia się na powietrzu, tworząc żółtawą warstwę powierzchniową zawierającą tlenek SrO, nadtlenek SrO2 i azotek Sr3N2. Z tlenem w normalnych warunkach tworzy tlenek SrO (szarawo-biały proszek), który w powietrzu łatwo przekształca się w węglan SrCO 3; silnie oddziałuje z wodą, tworząc wodorotlenek Sr(OH) 2 - silniejszą zasadę niż Ca(OH) 2. Po podgrzaniu na powietrzu łatwo się zapala, a sproszkowany stront zapala się samorzutnie w powietrzu, dlatego stront jest przechowywany w hermetycznie zamkniętych pojemnikach pod warstwą nafty. Gwałtownie rozkłada wodę z wydzieleniem wodoru i utworzeniem wodorotlenku. W podwyższonych temperaturach reaguje z wodorem (>200°C), azotem (>400°C), fosforem, siarką i halogenami. Po podgrzaniu tworzy związki międzymetaliczne z metalami, na przykład SrPb 3, SrAg 4, SrHg 8, SrHg 12. Spośród soli strontu halogenki (z wyjątkiem fluorku), azotany, octany i chlorany są dobrze rozpuszczalne w wodzie; węglan, siarczan, szczawian i fosforan są trudno rozpuszczalne. Do jego analitycznego oznaczenia stosuje się wytrącanie strontu w postaci szczawianu i siarczanu. Wiele soli strontu tworzy krystaliczne hydraty zawierające od 1 do 6 cząsteczek wody krystalizacyjnej. Siarczek SrS jest stopniowo hydrolizowany przez wodę; Azotek Sr 3 N 2 (czarne kryształy) łatwo rozkłada się pod wpływem wody, uwalniając NH 3 i Sr(OH) 2. Stront dobrze rozpuszcza się w ciekłym amoniaku, dając ciemnoniebieskie roztwory.

Otrzymywanie strontu. Głównymi surowcami do otrzymywania związków strontu są koncentraty ze wzbogacania celestyny ​​i strontianitu. Stront metaliczny otrzymuje się przez redukcję tlenku strontu aluminium w temperaturze 1100-1150 °C:

4SrO+ 2Al = 3Sr+ SrO Al 2 O 3.

Proces prowadzony jest w elektrycznym aparacie próżniowym [przy 1 n/m 2 (10 -2 mm Hg)] o działaniu okresowym. Pary strontu skraplają się na ochłodzonej powierzchni skraplacza umieszczonego w aparacie; Po zakończeniu redukcji aparat napełnia się argonem, a kondensat topi się, który wpływa do formy. Stront otrzymuje się także poprzez elektrolizę stopu zawierającego 85% SrCl 2 i 15% KCl, jednak w tym procesie wydajność prądowa jest niska, a metal jest zanieczyszczony solami, azotkami i tlenkami. W przemyśle stopy strontu, na przykład z cyną, wytwarza się w procesie elektrolizy z ciekłą katodą.

Zastosowanie strontu. Stront służy do odtleniania miedzi i brązu. 90 Sr jest źródłem promieniowania β w jądrowych akumulatorach elektrycznych. Stront służy do produkcji luminoforów i ogniw słonecznych, a także stopów silnie piroforycznych. Tlenek strontu jest składnikiem niektórych szkieł optycznych i katod tlenkowych lamp elektronowych. Związki strontu barwią płomienie na intensywną wiśniowoczerwoną barwę, dlatego niektóre z nich znajdują zastosowanie w pirotechnice. Strotianit wprowadza się do żużla w celu oczyszczenia stali wysokogatunkowych z siarki i fosforu; Węglan strontu jest stosowany w nieodparowujących getterach, a także dodawany do odpornych na warunki atmosferyczne szkliw i emalii do powlekania porcelany, stali i stopów żaroodpornych. Chromian SrCrO 4 jest bardzo stabilnym pigmentem do produkcji farb artystycznych, tytanian SrTiO 3 stosowany jest jako ferroelektryk, wchodzi w skład piezoceramiki. Sole strontowe kwasów tłuszczowych („mydła strontowe”) służą do produkcji specjalnych smarów.

Sole i związki strontu są mało toksyczne; Pracując z nimi należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa przy obchodzeniu się z solami metali alkalicznych i ziem alkalicznych.

Stront w organizmie. Stront jest składnikiem mikroorganizmów, roślin i zwierząt. U radiolarianów morskich (akantarian) szkielet składa się z siarczanu strontu - celestyny. Wodorosty zawierają 26-140 mg strontu na 100 g suchej masy, rośliny lądowe - 2,6, zwierzęta morskie - 2-50, zwierzęta lądowe - 1,4, bakterie - 0,27-30. Akumulacja strontu przez różne organizmy zależy nie tylko od ich rodzaju i charakterystyki, ale także od stosunku strontu w środowisku do innych pierwiastków, głównie Ca i P, a także od przystosowania organizmów do określonego środowiska geochemicznego.

Zwierzęta otrzymują stront z wodą i pożywieniem. Stront jest wchłaniany w jelicie cienkim i wydalany głównie w jelicie grubym. Szereg substancji (polisacharydy z alg, żywice kationowymienne) zakłóca wchłanianie strontu. Głównym magazynem strontu w organizmie jest tkanka kostna, której popiół zawiera około 0,02% strontu (w pozostałych tkankach - około 0,0005%). Nadmiar soli strontu w diecie szczurów powoduje krzywicę „strontową”. U zwierząt żyjących na glebach ze znaczną ilością celestyny ​​występuje zwiększona zawartość strontu w organizmie, co prowadzi do łamliwości kości, krzywicy i innych chorób. W prowincjach biogeochemicznych bogatych w stront (szereg regionów Azji Środkowo-Wschodniej, Europy Północnej i innych) możliwa jest tzw. choroba strontowa.

Stront-90. Wśród sztucznych izotopów strontu, jego długożyciowy radionuklid 90 Sr jest jednym z ważnych składników radioaktywnego skażenia biosfery. Dostając się do środowiska, 90 Sr charakteryzuje się możliwością włączania (głównie razem z Ca) w procesy metaboliczne u roślin, zwierząt i ludzi. Dlatego przy ocenie skażenia biosfery 90 Sr zwyczajowo oblicza się stosunek 90 Sr/Ca w jednostkach strontu (1 s.u. = 1 µcurie 90 Sr na 1 g Ca). Kiedy 90 Sr i Ca przemieszcza się przez łańcuchy biologiczne i pokarmowe, następuje dyskryminacja strontu, dla której ilościowym wyrazem jest „współczynnik dyskryminacji”, stosunek 90 Sr/Ca w kolejnym ogniwie łańcucha biologicznego lub pokarmowego do ta sama wartość w poprzednim linku. Na końcowym ogniwie łańcucha pokarmowego stężenie 90 Sr jest z reguły znacznie niższe niż na początkowym ogniwie.

90 Sr może przedostać się do roślin bezpośrednio poprzez bezpośrednie skażenie liści lub z gleby poprzez korzenie (duży wpływ ma rodzaj gleby, jej wilgotność, pH, zawartość Ca i materii organicznej itp.). Stosunkowo więcej 90 Sr kumulują rośliny strączkowe, korzenie i bulwy, natomiast mniej zboża, w tym ziarna i len. W nasionach i owocach gromadzi się znacznie mniej 90 Sr niż w innych organach (np. w liściach i łodygach pszenicy 90 Sr jest 10 razy więcej niż w ziarnie). U zwierząt (pochodzi głównie z pokarmów roślinnych) i ludzi (pochodzi głównie z mleka krowiego i ryb) 90 Sr gromadzi się głównie w kościach. Ilość odkładającego się 90 Sr w organizmie zwierząt i ludzi zależy od wieku osobnika, ilości napływającego radionuklidu, intensywności wzrostu nowej tkanki kostnej i innych. 90 Sr stwarza duże zagrożenie dla dzieci, do których organizmu przedostaje się z mlekiem i gromadzi się w szybko rosnącej tkance kostnej.

Działanie biologiczne 90 Sr związane jest z charakterem jego dystrybucji w organizmie (kumulacja w szkielecie) i zależy od dawki wytworzonego przez niego promieniowania β oraz jego pochodnego radioizotopu 90 Y. Przy długotrwałym przyjmowaniu 90 Sr do organizmu organizmu, nawet w stosunkowo małych ilościach, w wyniku ciągłego napromieniania tkanki kostnej może rozwinąć się białaczka i nowotwór kości. Istotne zmiany w tkance kostnej obserwuje się, gdy zawartość 90 Sr w diecie wynosi około 1 mikrocurie na 1 g Ca. Zawarcie w 1963 roku w Moskwie Traktatu o zakazie testów broni jądrowej w atmosferze, przestrzeni kosmicznej i pod wodą doprowadziło do niemal całkowitego wyzwolenia atmosfery z 90 Sr i zmniejszenia jego mobilnych form w glebie.

Stront jest pierwiastkiem głównej podgrupy drugiej grupy, piątego okresu układu okresowego pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa, o liczbie atomowej 38. Jest oznaczony symbolem Sr (łac. Stront). Prosta substancja stront (numer CAS: 7440-24-6) to miękki, kowalny i ciągliwy metal ziem alkalicznych o srebrzystobiałym kolorze. Ma wysoką aktywność chemiczną, w powietrzu szybko reaguje z wilgocią i tlenem, pokrywając się żółtym filmem tlenkowym.

Historia i pochodzenie nazwy

Nowy pierwiastek odkryto w minerale strontianit, znalezionym w 1764 roku w kopalni ołowiu w pobliżu szkockiej wioski Stronshian, od której później wzięła się nazwa nowego pierwiastka. Obecność nowego tlenku metalu w tym minerale została ustalona w 1787 roku przez Williama Cruickshanka i Adaira Crawforda. Wyizolowany w czystej postaci przez Sir Humphry'ego Davy'ego w 1808 roku.

Paragon

Istnieją 3 sposoby uzyskania strontu metalicznego:
1. rozkład termiczny niektórych związków
2. elektroliza
3. redukcja tlenku lub chlorku
Główną przemysłową metodą wytwarzania metalicznego strontu jest redukcja termiczna jego tlenku za pomocą aluminium. Następnie powstały stront oczyszcza się metodą sublimacji.
Elektrolityczna produkcja strontu poprzez elektrolizę stopionej mieszaniny SrCl 2 i NaCl nie jest powszechna ze względu na niską wydajność prądową i zanieczyszczenie strontu zanieczyszczeniami.
W wyniku rozkładu termicznego wodorku lub azotku strontu powstaje drobno zdyspergowany stront, który jest podatny na łatwy zapłon.

Właściwości chemiczne

Stront w swoich związkach zawsze wykazuje wartościowość +2. Właściwości strontu są zbliżone do wapnia i baru, zajmując między nimi pozycję pośrednią.
W szeregu napięć elektrochemicznych stront należy do najbardziej aktywnych metali (jego normalny potencjał elektrody wynosi -2,89 V). Reaguje energicznie z wodą tworząc wodorotlenek:
Sr + 2H 2 O = Sr(OH) 2 + H 2

Oddziałuje z kwasami, wypiera metale ciężkie z ich soli. Słabo reaguje ze stężonymi kwasami (H 2 SO 4, HNO 3).
Stront metaliczny szybko utlenia się na powietrzu, tworząc żółtawą powłokę, w której oprócz tlenku SrO zawsze występują nadtlenek SrO2 i azotek Sr3N2. Po podgrzaniu na powietrzu zapala się; sproszkowany stront w powietrzu jest podatny na samozapłon.
Reaguje energicznie z niemetalami - siarką, fosforem, halogenami. Oddziałuje z wodorem (powyżej 200°C), azotem (powyżej 400°C). Praktycznie nie reaguje z alkaliami.
W wysokich temperaturach reaguje z CO 2, tworząc węglik:
5Sr + 2CO2 = SrC2 + 4SrO

Łatwo rozpuszczalne sole strontu z anionami Cl - , I - , NO 3 - . Sole z anionami F -, SO 4 2-, CO 3 2-, PO 4 3- są słabo rozpuszczalne.