Ионы стронция

Химическое обозначение: Sr

Описание: химический элемент, который находится во второй группе и пятом периоде периодической системы. Атомный номер стронция – 38. В форме простого вещества представляет собой пластичный и мягкий металл щелочноземельного типа, окрашенный в серебристо-белый цвет. Химически активен, в естественной среде сразу контактирует с влажным воздухом, образуя оксидное покрытие.

Распространение

Поскольку стронций обладает крайне высокой химической активностью, в свободном виде найти его невозможно. Находится в составе сложных минералов, в том числе целестина и стронцианита. Эти соединения используются в промышленности, поэтому добываются наиболее часто. Также существуют в виде примесей в соединениях кальция.

По распространению находится на 23-м месте в мире. Занимает 0,014% от всей земной коры. В литосфере концентрация несколько выше – 0,045%. Также ионы находятся в водах мирового океана, их количество – 8 мг/л.

Важно разделять разновидности элемента. Природный стронций (84, 86, 87, 88 – стабильные элементы) служит важным компонентом в функционировании живых организмов – бактерий, растений и животных. Техногенные вариации – это радиоактивные изотопы, в их число входят:

• Стронций-82, или рубидий-82 (период полураспада 75 секунд). Применяется в медицине
• Стронций-90 (полураспад 28,9 лет) – образуется в ядерных взрывах и при работе реакторов

Причины попадания вышеперечисленных изотопов в воду также различаются. Стабильные соединения и ионы являются следствием геологического расположения источника пробы. Поскольку стронций активно взаимодействует с водой, водоносные пласты вымывают частицы из ценных руд и переносят их в открытые водоемы. Что же касается изомеров стронция-90 и его частого спутника, цезия-137, то у этих радионуклидов явно техногенная природа. Они являются показателем неблагоприятного радиационного окружения и попадают в воду в результате испытаний ядерного вооружения, аварий на АЭС или утечек из могильников.

Нормирование

Предельно допустимые концентрации радионуклидов строго регламентируются соответствующей документацией. Более того, даже стабильные ионы элемента в питьевой воде нормируются.

Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 и 1.2.3685-21, предельно допустимая концентрация ионов стронция (Sr2+) в питьевой воде и централизованном водоснабжении составляет 7 мг/дм3.

Более того, в последнее время наблюдается стремление к уменьшению данной величины, и соответствующие действия уже были произведены за рубежом. В России относительно высокий показатель обусловлен геологическими особенностями и последствиями техногенных аварий, однако все равно планируется его снижение.

Влияние на организм

Природные стронциевые соединения встречаются не только в месторождениях, но и в флоре и бактериях. Элемент играет важную роль в обмене кальция. Дозировка, не превышающая ПДК, приносит пользу. К примеру, она помогает предотвратить кариес или остеопороз. Однако превышение концентрации несет большую опасность, поскольку металл способен накапливаться в клетках. Получившиеся токсины могут повредить следующие органы:

• печень
• ткань костей
• кровь

Кроме того, повышается риск появления новообразований.

Еще одна опасность заключается в повышенной химической активности стронция. В воде он образовывает щелочь – гидроксид стронция. Это вещество, Sr(OH)2, при попадании на слизистые оболочки, может вызывать сильные ожоги. Кроме того, испарения соединения провоцируют легочные заболевания (фиброз, бронхит) и даже сердечную недостаточность.

Систематическое отравление организма стронцием провоцирует развитие стронциевого рахита, или уровской болезни. При ней атомы кальция в костях замещаются стронцием, следствием чего является их деформация. Такие изменения наиболее часто встречаются в детском и подростковом возрасте и могут вызывать общие сбои в работе всех систем.

Определение

Выявить наличие стронция и тем более определить тип его изотопа или концентрацию можно только с помощью лабораторных исследований. Данные проверки проводят работники централизованных систем, однако следует проверить и свои источники воды. Химическая лаборатория может не только выполнить соответствующие анализы, но и посоветовать подходящий метод очистки.

Способы очищения

Превышение ПДК по стронцию несет опасность для здоровья, поэтому такую воду нужно очищать. Следует выбрать один из следующих методов:

• обратный осмос
• ионный обмен
• окисляющие фильтры (на озоне или перманганате)

Окончательный выбор зависит от изотопа стронция, а также наличия дополнительных загрязнений, выявить которые способен комплексный анализ.