مترجم: حبیب الله علیخانی
منبع:راسخون
منبع:راسخون
استرانسیوم (Strontium) یک فلز قلیایی خاکی است که رابطه ی نزدیکی با کلسیم و باریوم دارد. اگر چه این عنصر در سنگ ها و آب یافت می شود، تنها دو مینرال تجاری مهم از این ماده وجود دارد. سلستیت یا سلستین (SrSO_4) و استرونتیانیت (SrCO_3) هر دو منابع طبیعی از استرانسیوم محسوب می شوند. سلستیت که یک مینرال کریستالی آبی رنگ است، نام خود را از واژه ی celestial بدست آورده است. سلستیت اغلب در سنگ های رسوبی و به صورت کریستال وجود دارد. البته این ماده به اشکال فیبری شکل و توده ای نیز وجود دارد. این مینرال با مینرال ژیپس، آنیدریت و هالیت غرابت دارد. بزرگترین ذخیره ی شناخته شده از این ماده، در اوهایوی امریکا یافت می شود. البته برخی ذخیره ها نیز در ماداگاسکار، سوئیس، ایتالیا، انگلیس، مکزیک و مصر نیز وجود دارد. در هند، نیز ذخیره هایی از سلستیت در منطقه تیروچیراپالی از بخش تامیل نادو، وجود دارد که اولین بار در سال 1893 بوسیله ی H. Warth نیز کشف شده اند. البته بعدها ذخیره های دیگری نیز کشف شده اند. در اینجا، سلستیت در کنار ژیپس مشاهده شده است.
استرونتیانیت که دارای رنگ های سبز کم رنگ، زرد، خاکستری، قهوه ای و ... می باشد، عموماً در رگه های سنگ های اهکی و به ندرت در بخش های آذرین یا رگه های فلزی، وجود دارند. تجاری ترین ذخایر استرونتیانیت در آلمان، استرالیا، اسکاتلند و آمریکا، وجود دارد.
استفاده ها
سلستیت یک مینرال نرم است (سختی موهس آن بین 3-3.5 است). رنگ این مینرال سفید تا آبی کم رنگ است و دارای وزن مخصوص 3.96 می باشد. در استفاده صنعتی، خواص فیزیکی مورد نظر، به میزان استرانسیوم آن وابسته است. البته در دسترس بودن و هزینه های مربوط به معدن کاری نیز از جمله موارد مهم می باشد. سلستیت حاوی 56.4 % استرانسیا (SrO) و استرونتیانیت حاوی 70.1 % SrO می باشد. هر دوی این مواد عمدتاً در شکل مینرال خام و برای تولید مواد شیمیایی بر پایه ی استرانسیوم، مورد استفاده قرار می گیرند. این ماده همچنین منبعی در تولید فلز استرانسیوم می باشد. کاربردهای این ماده عبارتست از:
استرانسیوم کربونات
استرونتیانیت ماده ای نادر است. بیشتر سلستیت موجود به استرانسیوم کربنات تبدیل می شود. برای تبدیل سلستیت به استرانسیوم کربنات، عموماً دو روش وجود دارد:
سلستیت در داخل کربنات سدیم داغ حل می شود و استرانسیوم کربنات تولید می شود.
سلستیت در دمای 1300 درجه ی سانتیگراد و به همراه زغال سنگ یا کک حرارت داده می شود و مخلوطی از کربنات سدیم و سولفات استرانسیوم تولید می شود. سولفات این ماده در آب حل می شود و بدین صورت از مخلوط اولیه خارج می شود. سپس ماده حاصله با دی اکسید کربن عمل اوری شده و کربنات استرانسیوم تشکیل می شود.
استرانسیوم کربنات به صورت گرانول و پودر به فروش می رسد و در شیشه سازی مورد استفاده قرار می گیرد. گرید نمونه وار این ماده که در مکزیک وجود دارد حاوی 98.5 % SrCO_3، 1 % باریم کربنات، 0.005 % اکسید کلسیم و منیزیم، 0.2 % کربنات سدیم، 0.0018 % اکسید آهن، 0.18 % تری اکسید گوگرد، 0.2 % سیلیس و 0.15 % رطوبت می باشد.
استرانسیوم نیترات
برای تولید استرانسیوم نیترات ابتدا سلستیت به کربنات استرانسیوم با حلالیت پایین تبدیل می شود و سپس این ماده با اسید نیتریک واکنش می دهد تا استرانسیوم نیترات تولید شود.
ویژگی شاخص مربوط به استرانسیوم نیترات عبارتست از رنگ قرمز درخشنده ی شعله ی آن. این ویژگی موجب شده تا از آن در کاربردهای زیر، استفاه شود:
تجهیزات آتش بازی
وسایل سیگنال دهی در مواقع خطر (مثلا وسایل اعلان خطر برای کشتی ها، بخش های دریایی، اعلان خطر به قطار و هواپیماها. این کار با استفاده از گلوله های حاوی استرانسیوم و یا راکت های حاوی این ماده، انجام می شود).
گلوله های رسام (این گلوله ها، حاوی استرانسیوم هستند و وقتی آتش می گیرند، مسیر عبور گلوله مشخص است و بدین شیوه، فرد شلیک کننده، می تواند دقت کار خود را بازبینی کند).
سیگنال دهی تاکتیکی بوسیله ی ارتش و نیروهای نظامی
روشنایی شب برای ارتش و نیروهای نظامی
استرانسیوم پراکساید و اکسالات
این ترکیبات نیز کاربردهای مشابه با کاربردهای مواد نیتراته دارند.
استرانسیوم هیدروکسید
استرانسیوم هیدروکسید در آلمان و فرانسیه به عنوان عامل جداکننده ی شکر از ملاس چغندر قند، استفاده می شود. در این کاربرد، این هیدروکسید با شکر واکنش می دهد و استرانسیوم ساکارات تولید می کند. این ماده نامحلول در آب است و رسوب می کند. سپس این ماده ی رسوب کرده را بوسیله ی فیلتراسیون جداسازی کرده و با عمل آوری با دی اکسید کربن، کربات استرانسیوم، تشکیل می شود. این ماده نیز رسوب داده می شود و بدین صورت محلول شکر تمیز، تشکیل می شود.
استرانسیوم تیتانات
این ماده به عنوان یک نوع متفاوت از الماس مصنوعی، مورد استفاده قرار می گیرد. الماس های مصنوعی، شامل عناصری هستند که به صورت طبیعی بوجود می آیند اما به شکلی در آمده اند که در طبیعت وجود ندارد.
فلز استرانسیوم و آلیاژهای آن
فلز استرانسیوم به وسیله ی یکی از روش های زیر تولید می شود:
الکترولیز کلرید استرانسیوم با آمونیوم کلرید.
کاهش گرمایی استرانسیوم اکسید با فلز آلومینیوم (فرایند آلومینوترمیک)
مقادیر اندکی از این فلز و همچنین آلیاژهای آن در استخراج مقادیر اندک گاز از تیوب های الکترونیک کاربرد دارد.
پودر سلستیت
پودر سلستیت در کاربردهای زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
حفاری چاه نفت: این ماده به عنوان خمیر مته کاری مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این ماده به عنوان جایگزینی برای باریت محسوب می شود.
رنگ ها و رنگدانه ها: این ماده به دلیل وجود رنگ مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این ماده موجب ایجاد رنگ آبی کم رنگ می شود.
متالورژی فولاد: از این ماده به عنوان عامل دی سولفوره کننده ی فولاد مذاب، و همچنین عامل افزایش دهنده ی سیالیت سرباره، کاربرد دارد.
خالص سازی سدیم هیدروکسید: مقادیر اندکی از این ماده، برای خالص سازی سدیم هیدروکسید مورد استفاده قرار می گیرد.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد. استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
استرونتیانیت که دارای رنگ های سبز کم رنگ، زرد، خاکستری، قهوه ای و ... می باشد، عموماً در رگه های سنگ های اهکی و به ندرت در بخش های آذرین یا رگه های فلزی، وجود دارند. تجاری ترین ذخایر استرونتیانیت در آلمان، استرالیا، اسکاتلند و آمریکا، وجود دارد.
استفاده ها
سلستیت یک مینرال نرم است (سختی موهس آن بین 3-3.5 است). رنگ این مینرال سفید تا آبی کم رنگ است و دارای وزن مخصوص 3.96 می باشد. در استفاده صنعتی، خواص فیزیکی مورد نظر، به میزان استرانسیوم آن وابسته است. البته در دسترس بودن و هزینه های مربوط به معدن کاری نیز از جمله موارد مهم می باشد. سلستیت حاوی 56.4 % استرانسیا (SrO) و استرونتیانیت حاوی 70.1 % SrO می باشد. هر دوی این مواد عمدتاً در شکل مینرال خام و برای تولید مواد شیمیایی بر پایه ی استرانسیوم، مورد استفاده قرار می گیرند. این ماده همچنین منبعی در تولید فلز استرانسیوم می باشد. کاربردهای این ماده عبارتست از:
استرانسیوم کربونات
استرونتیانیت ماده ای نادر است. بیشتر سلستیت موجود به استرانسیوم کربنات تبدیل می شود. برای تبدیل سلستیت به استرانسیوم کربنات، عموماً دو روش وجود دارد:
سلستیت در داخل کربنات سدیم داغ حل می شود و استرانسیوم کربنات تولید می شود.
سلستیت در دمای 1300 درجه ی سانتیگراد و به همراه زغال سنگ یا کک حرارت داده می شود و مخلوطی از کربنات سدیم و سولفات استرانسیوم تولید می شود. سولفات این ماده در آب حل می شود و بدین صورت از مخلوط اولیه خارج می شود. سپس ماده حاصله با دی اکسید کربن عمل اوری شده و کربنات استرانسیوم تشکیل می شود.
استرانسیوم کربنات به صورت گرانول و پودر به فروش می رسد و در شیشه سازی مورد استفاده قرار می گیرد. گرید نمونه وار این ماده که در مکزیک وجود دارد حاوی 98.5 % SrCO_3، 1 % باریم کربنات، 0.005 % اکسید کلسیم و منیزیم، 0.2 % کربنات سدیم، 0.0018 % اکسید آهن، 0.18 % تری اکسید گوگرد، 0.2 % سیلیس و 0.15 % رطوبت می باشد.
استرانسیوم نیترات
برای تولید استرانسیوم نیترات ابتدا سلستیت به کربنات استرانسیوم با حلالیت پایین تبدیل می شود و سپس این ماده با اسید نیتریک واکنش می دهد تا استرانسیوم نیترات تولید شود.
ویژگی شاخص مربوط به استرانسیوم نیترات عبارتست از رنگ قرمز درخشنده ی شعله ی آن. این ویژگی موجب شده تا از آن در کاربردهای زیر، استفاه شود:
تجهیزات آتش بازی
وسایل سیگنال دهی در مواقع خطر (مثلا وسایل اعلان خطر برای کشتی ها، بخش های دریایی، اعلان خطر به قطار و هواپیماها. این کار با استفاده از گلوله های حاوی استرانسیوم و یا راکت های حاوی این ماده، انجام می شود).
گلوله های رسام (این گلوله ها، حاوی استرانسیوم هستند و وقتی آتش می گیرند، مسیر عبور گلوله مشخص است و بدین شیوه، فرد شلیک کننده، می تواند دقت کار خود را بازبینی کند).
سیگنال دهی تاکتیکی بوسیله ی ارتش و نیروهای نظامی
روشنایی شب برای ارتش و نیروهای نظامی
استرانسیوم پراکساید و اکسالات
این ترکیبات نیز کاربردهای مشابه با کاربردهای مواد نیتراته دارند.
استرانسیوم هیدروکسید
استرانسیوم هیدروکسید در آلمان و فرانسیه به عنوان عامل جداکننده ی شکر از ملاس چغندر قند، استفاده می شود. در این کاربرد، این هیدروکسید با شکر واکنش می دهد و استرانسیوم ساکارات تولید می کند. این ماده نامحلول در آب است و رسوب می کند. سپس این ماده ی رسوب کرده را بوسیله ی فیلتراسیون جداسازی کرده و با عمل آوری با دی اکسید کربن، کربات استرانسیوم، تشکیل می شود. این ماده نیز رسوب داده می شود و بدین صورت محلول شکر تمیز، تشکیل می شود.
استرانسیوم تیتانات
این ماده به عنوان یک نوع متفاوت از الماس مصنوعی، مورد استفاده قرار می گیرد. الماس های مصنوعی، شامل عناصری هستند که به صورت طبیعی بوجود می آیند اما به شکلی در آمده اند که در طبیعت وجود ندارد.
فلز استرانسیوم و آلیاژهای آن
فلز استرانسیوم به وسیله ی یکی از روش های زیر تولید می شود:
الکترولیز کلرید استرانسیوم با آمونیوم کلرید.
کاهش گرمایی استرانسیوم اکسید با فلز آلومینیوم (فرایند آلومینوترمیک)
مقادیر اندکی از این فلز و همچنین آلیاژهای آن در استخراج مقادیر اندک گاز از تیوب های الکترونیک کاربرد دارد.
پودر سلستیت
پودر سلستیت در کاربردهای زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
حفاری چاه نفت: این ماده به عنوان خمیر مته کاری مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این ماده به عنوان جایگزینی برای باریت محسوب می شود.
رنگ ها و رنگدانه ها: این ماده به دلیل وجود رنگ مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این ماده موجب ایجاد رنگ آبی کم رنگ می شود.
متالورژی فولاد: از این ماده به عنوان عامل دی سولفوره کننده ی فولاد مذاب، و همچنین عامل افزایش دهنده ی سیالیت سرباره، کاربرد دارد.
خالص سازی سدیم هیدروکسید: مقادیر اندکی از این ماده، برای خالص سازی سدیم هیدروکسید مورد استفاده قرار می گیرد.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد. استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.
