（英文名稱：Strontium）是一種堿土金屬元素，元素符號Sr，原子序數38，相對原子質量87.62，在元素周期表第五周期ⅡA族。呈銀白色，密度為2.64 g/cm3，具有良好的延展性、導電性與導熱性，化學性質活潑，幾乎能與所有非金屬元素直接化合。鍶化合物燃燒時發出紅色火焰，用來制造焰火等。鍶有4個同位素是穩定的，分別是??Sr，??Sr，??Sr和??Sr。鍶是堿土金屬中豐度最小的元素，在自然界主要以化合態存在，主要的礦石有天青石（SrSO4）、菱鍶礦（SrCO3）。鍶元素于1790年被愛爾蘭科學家阿代爾·克勞福德（Adair Crawford）發現，可通過熱還原法和電解熔融的氯化鍶等方法制取鍶，在工業、涂料、醫藥、地質等領域廣泛應用。
發現歷史
1787年左右，在一個名為Strontian的地方的鉛礦中發現一種礦物，1790年愛爾蘭科學家阿代爾·克勞福德（A.Crawford）發現它是與碳酸鋇不同的化合物，可能來自一種新的土質，就用地名命名為鍶土。英國的醫學博士T.C.Hope證實了Crawford的工作，并在1791年明確地區分了、鍶和鈣的化合物。T.C.Hope還注意到鍶鹽類的焰色反應，呈亮紅色。1793年，格拉斯哥大學化學教授托馬斯建議將這種新元素命名為Strontites，以紀念村莊Strontian為鍶元素的發現所作出的貢獻。他肯定了克勞福德早期的研究成果，后來他按照堿土金屬命名的規則，將新元素的名字改為Strontium（鍶）。
1808年，英國化學家漢弗里·戴維（Humphry Davy）首先通過電解氯化鍶(SrCl?)和氧化汞(HgO)的混合物分離出了鍶，他也成為第一個從礦物中分離鍶金屬的人。鍶主要從天青石(SrSO?)和碳酸鍶礦(SrCO?)礦石提取。通過用鹽酸處理它們，形成氯化鍶。氯化鍶通常與氯化鉀混合，然后被熔化和電解，形成鍶和氯(Cl?)。
分布情況
Sr是堿土金屬元素中豐度值最小的元素，在地殼中的含量是0.02％-0.04％，海洋中的豐度為7.9mg/L。
鍶為親氧，以化合物的形式主要存在于難溶的碳酸鹽及硬石膏中，如碳酸鍶礦（主要成分為SrCO?）、硫酸鍶礦（主要成分為SrSO?），也存在于天青石、白云石、石灰石和鹽鹵中，天青石較碳酸鍶礦多，它們主要產于英國，一般少量散布在其他堿土金屬礦物中。幾乎所有石灰石與白云石都含有微量鍶（Sr）。古代含（Rb）礦物如鋰云母多半含有??Sr，它是放射性??Rb的蛻變產物。鍶還在各種天然礦泉水以及人和動、植物體內與鈣同時存在，痕量的放射性同位素鍶90，散落在核武器爆炸后的污染物里。
鍶屬堿土分散元素，在地殼中不易富集成礦，世界上僅有少數國家發現具有工業價值的鍶礦床，因此鍶礦被劃為稀有礦產，鍶元素的分布及其不均衡，只有少數幾個國家有值得開采的鍶元素資源，天青石礦的主要產地為中國、西班牙和墨西哥。中國的鍶礦儲量居世界第一位，僅青海省柴達木盆地的特大鍶礦，鍶儲量就占全國的80%,占全世界的50%，已探明的天青石礦床分布在青海、湖北、江蘇省、四川省、云南省、新疆等地。
理化性質
物理性質
鍶是正二價銀白金屬，其色澤為銀白色，并且略帶淺黃色光澤，鍶的物理性質，例如硬度和熔點，介于同族的鈣和鋇之間。具有良好的延展性、導電性與導熱性，鍶的密度為2.64 g/cm3，在鈣的密度與鋇的密度之間。
化學性質
鍶單質在空氣中加熱到熔點時立即燃燒，焰色反應的火焰呈紅色，表面迅速變黃。在空氣中變為淡黃，能產生使火焰和焰火組分染上緋紅色的化合物。：
鍶單質與冷水反應放出氫氣：
鍶單質與鹵族元素有極強的反應性，可燃燒生成二鹵化物氯化鍶、溴化鍶和碘化鍶。鍶單質與溴的反應在約400 ℃下發生，與碘的反應在暗處發生：
鍶單質與氫氣反應：
鍶鹽與草酸反應：
鍶鹽與碳酸反應：
鍶鹽與硫酸反應：
有機鍶化合物的分子鏈之中，通常含有一個或更多的鍶碳鍵，它們在Barbier反應中可以作為中間體而存在并發揮作用，這些化合物大部分都只能在低溫制備。
同位素
鍶有4個同位素是穩定的，分別是??Sr，??Sr，??Sr和??Sr。最重的??Sr質量占比為82.6%。由于長壽命的放射性??Rb的β衰變會影響其原子豐度，所以??Sr在天然鍶中的占比會在一定范圍內變化。除了這四種常見同位素，電子捕獲或正電子發射是同位素??Sr的主要衰變模式，??Sr的主要產物為銣同位素。另外兩種同位素是最受關注的同位素??Sr和?oSr，前者的半衰期為50.6天，由于鍶和鈣的有著相似的化學性質，它在治療骨癌方面有著極大的作用，可以取代鈣元素。
雖然?oSr在化學領域，與??Sr有著類似的應用，但這種同位素主要被用于生產裂變產物，即核武器的制造與裂變反應堆的應用。另外，?oSr如果進入骨骼中的，可引起骨癌以及鄰近組織的癌癥和白血病。在切爾諾貝利核事故中，各種放射性核素污染面積約為30000平方公里，其中僅5%的?oSr就造成了超過了10 kBq/平方米的污染。
另外還有29種人造放射性同位素質量數為73~83、85、89~105；還有6個同質異能素，其中質量數為83、85、86、87者，各有一個同質異能素，??Sr具有兩個同質異能素。
制備方法
真空鋁熱還原法
真空鋁熱還原法是利用了鍶元素在高溫時蒸氣壓較高的特性，用鋁粉作還原劑，在高溫下制取鍶單質的方法，主要原料為碳酸鍶與鋁粉。該工藝首先將碳酸鍶和碳一起真空煅燒生成氧化鍶，將SrO研磨后加入鋁粉，在真空共同加熱，得到熔融狀態的Sr，反應方程式如下所示：
如果操作在真空中進行，Sr蒸氣將凝聚在儀器的較冷部位，促使反應向右進行。
真空鋁熱法
該法主要原料為碳酸鍶和硅，煅燒碳酸鍶得到氧化鍶，再與破碎的硅鐵和氟化鈣一起球磨、壓片后進行真空熱還原，得到結晶鍶，該方法制備的金屬鍶純度可以達到99%，反應方程式如下所示：
熔鹽電解法
熔鹽電解法制備金屬鍶的原料主要是無水氯化鍶，以無水氯化鍶為原料，用熔鹽電解法制備金屬鍶主要有接觸陰極法和液態陰極法兩種方法，以石墨為陽極，以鋼棒或液態金屬(或液態金屬合金)為陰極進行電解反應，得到金屬鍶或鍶合金，鍶合金經真空蒸餾得到純金屬鍶。
真空碳化鈣熱還原法
該法主要原料為碳酸鍶與碳化鈣，煅燒碳酸鍶得到氧化鍶，再與破碳化鈣一起球磨、壓片后進行真空熱還原，得到結晶鍶，反應方程式如下所示：
應用領域
工業領域
金屬鍶用作陶瓷與玻璃工業的特殊材料，也可制造光電管；又可制作特殊合金,還是難熔金屬的還原劑，也能清除鋼鐵中的雜質和有害氣體。
鍶是鋁、鎂等合金的優良變質劑和晶粒細化劑，具有細化、變質、除氣除雜的作用，改善合金的綜合力學性能。
涂料領域
鉻酸鍶在涂料領域被廣泛使用。在油漆中加入鉻酸鍶得到的防護層可以有效的保護鋁不受腐蝕，常用于飛機和汽車；在陶瓷領域，鍶釉取代鉛釉也有著不錯的效果。鍶釉除了具有燒成范圍寬、燒成溫度低和可形成光澤釉表面的特點外，耐磨性能也很好。但鍶釉在與鉻錫紅共用時，釉內必須添加一定的氧化鈣，以穩定色調質量。
醫藥領域
雷尼酸鍶含有一個雷尼酸根與兩個鍶離子，其中不參與人體代謝的雷尼酸，是以檸檬酸為起始原料人工合成的有機酸。雷尼酸鍶既可以維持正常的骨形成量，又能抑制骨吸收，具有焦磷酸鹽類骨吸收抑制劑所不具備的優點。
藥物雷奈酸鍶是一種包含雷納酸的鍶鹽，其被廣泛用于骨質疏松癥的防治，作用機理是幫助骨骼吸收更多的鈣元素。雷奈酸鍶具有雙重藥理學作用，一方面能增加膠原蛋白與非膠原蛋白的合成，促進骨形成，另一方面可以抑制骨吸收。除此之外，鍶還可以與中藥成分有效結合來治療骨質疏松。
地質領域
對于地球化學性質，Sr的同位素有著特殊的地位，地質學家可以利用古代生物殼體和碳酸鹽巖中Sr的同位素，來推演和組成重建古鹽度，這種方法可以彌補其它地球化學研究方法的不足。由于在自然界中，Rb的衰變可以形成Sr元素，所以Sr在地殼中的豐度是連續變化的，在地球化學領域中，地質學家應用變化的Sr豐度值，用??Sr/??Sr的比值來研究不同的地質過程。
海洋中Sr的同位素比例，是極具有研究價值的地球化學示蹤指標。自1980年以來，在推導全球海洋環境演變研究中，Sr同位素發揮了極其重要作用。珊瑚骨骼、有孔蟲等生物沉積的碳酸根物質很好的記錄了當時Sr元素的同位素比例，而且在這些生物體內，Sr是高度富集的，因而它們是探測海水Sr同位素組成的理想研究對象。在南海珊瑚的碳酸鹽殼中，Sr同位素組成表現出了與其同類在開放大洋不同的變化特征，反映出周邊大陸物質輸入對南海海水Sr同位素的組成具有重要的影響。
其他領域
鍶可用于制造焰火、閃光燈；?oSr是一種核輻射塵埃,潛在用途是用作輕核發電的原料；還可用于生產彩色電視顯像管的玻璃材料。
安全事宜
健康影響
鍶鹽本身無毒，其安全性與鈣的攝入量有關，鍶的劑量低于175 μ摩爾/d對大鼠骨中鈣含量和鈣代謝無毒性作用，適宜的鍶攝入可以促進鈣的吸收從而有益于骨骼健康，但過量的鍶攝入尤其同時伴隨鈣攝入較低時，鍶會減少骨鈣濃度而對骨骼健康產生不利影響，甚至增加佝僂病的發生風險。過量的鍶負荷尤其是伴隨低鈣攝入時對骨骼健康是有風險的，特別是對兒童和腎功能衰弱的人群(如腎透析者、高齡者)。
人體主要通過食物攝取的方式攝取鍶，吸收后通過尿液排出體外。鍶主要在小腸中被吸收，鍶的吸收機制為主動運輸和被動擴散兩種方式。除了通過腸道吸收外，鍶元素還可通過呼吸道及皮膚進入人體。自來水中含鍶量一般比較低，但是礦泉水的鍶含量比較高，鍶含量在0.20-0.40 mg/L時為天然飲用礦泉水。另外，綠葉菜類中鍶含量較高，而蛋白質類，例如肉蛋奶中鍶含量類較低。由于飲食習慣不同，部分人群可能會有鍶攝入量不足的問題，這些人可通過改變飲食習慣來達到攝入足夠量的鍶。
長期以來學者們認為，如果人攝取過量的鍶，則會導致人體內產生缺鈣的現象，在人體中，鍶可以代替骨骼中的鈣，而游離的鍶致病性比游離的鈣要更強一些，因此鍶元素對人體的健康有一定的潛在威脅。另外，當人體內鍶過量時，消化道就會有輕微的反應，比如胃痛，消化不良等。鍶過量也可引起骨骼生長發育過快，具體表現為關節粗大、疼痛，嚴重時會影響骨骼的強度，甚至影響青少年的生長發育。
參考資料 >