Son Haberler

Stronsiyum Nedir, Nerelerde Kullanılır?

-
Eylül 9, 2022
Stronsiyum Nedir, Nerelerde Kullanılır?

Stronsiyum, yerkabuğunda en bol bulunan 15. elementtir. Havai fişeklere kırmızı rengi veren maddedir. Yüzlerce üründe kullanılan bir metaldir.

Stronsiyum Nedir, Nerelerde Kullanılır?

Stronsiyum, ismini çok az dinlediğimiz; ancak tıptan havai fişeklere kadar çok geniş kullanımı olan ve yerkabuğunda bol bulunan bir elementtir. İnsan sıhhatine pozitif ve negatif tesirleri vardır. Kalsiyumla eşliği nedeniyle bedene alındığında kalsiyum yerine kullanılabilir; ancak bu gidişat bazı meselelere yol açar. Çernobil trajedisindeki nükleer serpintide yer alan radyoaktif maddelerden biri de “Stronsiyum-90” isimli ışınım yayan izotoptur. Nükleer sınamalar nedeniyle oluşan abuhava farklılıklarına dikkat toplamak isteyen ünlü şair Nazım Hikmet, 1958 senesinde “Stronsiyum-90” isimli bir şiir yazmıştır. İsmi gibi kendi de esrarengiz olan bu alkalin toprak elementini azıcık tanıyalım.

Tarihçesi

Stronsiyum, ilk olarak 1790 senesinde Kuzey İskoçya’nın köylerinden biri olan Strontian’daki bir mermi madeninde bulunan gizeme dışı bir mineralde çalışmalar yapan İrlandalı fizikçi Adair Crawford tarafından keşfedilmiştir. 1791 senesinde İskoç kimyacı Thomas Charles Hope, bu minerale keşfedildiği köye atfen “stronsit” ismi vermiştir. Bu tarihten evvel stronsiyum, fiziksel eşlik nedeniyle baryum olarak öğreniliyordu. 1808 senesinde İngiliz kimyacı Sir Humphry Davy tarafından elektroliz usulü ile izole edilmiştir. Davy, bu elementi literatüre “stronsiyum” olarak kazandırmıştır.


Fiziksel ve Kimyevi Özellikleri

Stronsiyumun kimyevi simgeyi “Sr”dir. Atom numarası 38, atom ağırlığı 87,62, yoğunluğu 2,54 gcm3’cins. Erime noktası 760 derece, kaynama noktası 1384 derecedir. Periyodik element tablosunun 2-A grubunda yer alır. Gümüşümsü beyaz metalik renginde alkalin toprak metalidir. +2 bedellikli olduğu için havada süratle okside olarak sarımstrak bir renk alır. Hava ve nem tesiriyle kalsiyumdan daha kolay değişir. Kimyevi olarak oldukça reaktiftir. Bu nedenle gaz yağı veya mineral yağları ile depolanabilir. Çok ivedi yükseltgenir. Kalsiyumdan daha yumuşaktır ve saf hali kesilebilir. Kimyevi özellikleri bakımından kalsiyum ve baryumla eşlikler gösterir. Alkalin toprak metalleri berilyum, magnezyum, kalsiyum, baryum ve radyum ile aynı gruptadır.

Stronsiyum, ametallerin bir hayliyi ile birleşir. Metal formu, stronsiyum oksidin metalik alüminyum ile metalotermik redüksiyonu neticeyi üretilir. Eritilmiş stronsiyum klorür tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir. Sölestin madeninin karbonla tepkini neticeyi stronsiyum sülfid elde edilir. Stronsiyum karbonatın asitte çözünmesi neticeyi stronsiyum nitrit; 1400-1500 derece arasında vakum altında neticeyi de stronsiyum oksit elde edilir. Stronsiyum kromat, stronsiyum klorür ve sodyum kromat arasındaki tepkinle elde edilir; sulu asitler ve amonyakta çözünür. Stronsiyum hidroksit, kalsiyum hidroksit gibi teşekkül eder; fakat suda daha fazla çözünür ve daha güçlü bir bazdır. Stronsiyum, silisyum kristallerinin biçim ve ebatlarını değiştirerek çok ince dağılımını sağlar. Soğukta suyu ayrıştırır. Asitlerle muhtelif tuzları verir. Tuzları ısıtıldığında ışın yayar. İnce dağılınmış veya toz haldeki stronsiyum kendiliğini alevlenir ve şiddetle yanar.

Stronsiyum, tabiatta yaygın olarak bulunur. Yerkabuğunda en bol bulunan elementler arasında 15. sıradadır. Hür halde bulunmaz, 62 değişik mineralde bileşik olarak bulunur. Minerallerde öbür elementlerle kombine halinde bulunur. Tabiattaki en yaygın bileşikleri; sülfat minerali selestit ve karbonat minerali stronsiyanittir. Selestit, yüzde 56,4 oranında stronsiyum oksit kapsar. Stronsiyanitte ise bu oran yüzde 70,1’dir. Bu iki mineral yerkabuğunun yüzde 0,025’ini oluşturur.

Natürel stronsiyum, Sr-84, Sr-86, Sr-87 ve Sr-88 biçiminde dört karalı izotoptan oluşur. Ayrıca tereddüt 12 izotopu daha vardır. En kararlı izotopu Sr-90, radyoaktiftir ve yarılanma ömrü 28,9 yıldır. Sr-90, tabiatta bulunmaz, nükleer reaktörlerde uranyum ve plütonyumun füzyonu neticeyi elde edilir.

Hangi Alanlarda Kullanılır?

Stronsiyum tüketimi genellikle stronsiyum karbonat biçimindedir. Karbonat biçiminde yaygın olarak yüksek voltajlı televizyon tüplerinde kullanılır. Otomotiv sanayisinde, demir madeni seperatörlerinde, fotokopi cihazlarında ve özel alaşımlarda kullanılan seramik ferritlerin yapımında da stronsiyumdan yararlanılır. Atomik yarıçapı büyük olan stronsiyum, x ışınlarının nötralize edilmesinde de kullanılır.

Bileşiklerinden stronsiyum sülfid, havai fişeklerde ve boyalarda kullanılır. Stronsiyum nitrat, ilaç sanayisinde ve aleve koyu kırmızı renk verdiği için havai fişeklerde kullanılır. Stronsiyum oksit, ilaçlarda da kullanılan bir bileşiktir ve stronsiyum ferrit yapımında ara ürün olarak kullanılır. Stronsiyum hidroksit, şeker fabrikalarında melastan şekeri kurtarmak için kullanılan bir bileşiktir. Stronsiyum silikat bileşiği ise, yüksek nitelikli demir yapımında ehemmiyetli bir maddedir.

Stronsiyumun ehemmiyetli bir bileşiği olan stronsiyum kromat; pigmentlerde pas önleyici, polivinil klorür reçinelerde renklendirici olarak, piroteknik uygulamalarda, alüminyum pul kaplamalarda ve bazı alaşımlarda da pas önleyici astar olarak kullanılır. Stronsiyum titinat, refraktif indeksi yüksek bir bileşiktir ve optik yayılımı elmastan fazladır, bu nedenle optik uygulamalarda kullanılır. Sr-90 izotopu, nükleer efor sistemlerinde kullanılır; termoelektrik santrallerde ısı kaynağıdır.

Stronsiyum, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı ürünler şunlardır; sinyal maddeleri, boyalar, sırça, ilaçlar, kuru fırınlar, uçak motorları, çinko elektrolizi, yağlayıcı olarak mil yataklarında, sabit mıknatıslar, elektrik ürünleri, kaplamalar, uzay taşıtları, kozmetik ürünler, monitör sırçaları, jeneratörler, hoparlörler, telefon zilleri, müşteriler, oyuncaklar…

Stronsiyum ve Sağlık

Stronsiyum, havada, suda, toprakta ve yiyeceklerde bulunabilir. Tahıllarda, süt ürünlerinde ve sebzelerde yüksek stronsiyum konsantrasyonu vardır. Stronsiyum tozları solunum yoluyla bedene alınabilir. İnsanlar genellikle su ve gıdalardan stronsiyum alır. Stronsiyum, insan bedeninde bazı kimyevi tepkinlere girerek çözünür. Bu da insan sıhhati için tehdit oluşturur. Bedende bulunduğu civarda birikebilir, dokuları bozabilir veya dışarı atılabilir. Çözünmüş stronsiyum, içme suyunu da lekeler. Stronsiyumun bazı tuzları organizmalar için toksiktir.

Kalsiyum ile stronsiyumu ayırt edemeyen beden, kalsiyum yerine stronsiyum absorbe edebilir. Sr-90, kimyevi özellikleri bakımından kalsiyuma daha çok eş ve bu nedenle kemikte ve dişte bir araya gelebilir. Radyoaktif özelliği bulunan Sr-90, insan sıhhati için risklidir. Kan, göğüs ve prostat kanserlerine; bağışıklık sistemini bozarak AIDS’e yol açabilir. Hormonları, pankreası, tiroid bezlerini, faize uzuvlarını ve merkezi asap sistemini yıkım eder. Obezite, yüksek tansiyon, kalp hastalıkları, astım, şeker hastalığı ve felç gibi hastalıkların da nedeni olabilir.

Stronsiyum, osteoporoz kemik kırılganlığı, iskelet hastalığı rehabilitasyonu için önerilen bir eser elementtir. Dozuna göre kemiğe tesiri değişir. Yüksek dozda stronsiyum, kemik mineralizasyonunu bozar. Düşük doz ise kemik resorbisyonunu düşürür. Göz hastalıkları rehabilitasyonunda da stronsiyum kullanılabilir. Stronsiyum sülfür, tüy dökücülerde kullanılır. Sr-82 izotopu, kalp görüntüleme aygıtlarında kullanılmaktadır. Stronsiyum bromür ve stronsiyum iyodür, tıpta kullanılan ehemmiyetli bileşiklerdendir.

Hangi Ülkelerde Rezervi Bulunur?

Dünyadaki en büyük stronsiyum rezervleri; İspanya, Meksika, Çin, Türkiye ve İran’da bulunur. En fazla stronsiyum harcayan ülkeler Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya’dır. Yerkabuğundaki stronsiyum rezervlerinin 12 milyon tonun üzerinde olduğu varsayım ediliyor. Dünyada senelik stronsiyum yapımı 300 bin ton ortamındadır.

Türkiye, stronsiyum rezervi bakımından zengin ülkelerden biridir. Türkiye’de 665 bin tonun üzerinde rezerv olduğu varsayım ediliyor. Bu rezervin yüzde 72’si stronsiyum sülfat içeriklidir. Stronsiyum kapsayan selestit minerali yaygın olarak Sivas – Kangal, Konya – Ereğli ve Malatya bölgelerinde bulunmaktadır. Bu yataklarda stronsiyum madenciliği yapılmaktadır.

Çernobil, stronsiyum da kapsayan nükleer serpinti sonrası hayalet kente döndü.

Bunları Öğreniyor Musunuz?

Havai fişeklerdeki kırmızı renk stronsiyum sayesinde sağlanır.
Karanlıkta parlama yapan boyalar ve plastikler, stronsiyum alüminat kapsar. Bu madde, günboyu ışığı emer ve daha sonra yavaş yavaş yayar.
Dişlerdeki hassasiyeti gideren diş macunlarında stronsiyum klorür hekzahidrat kullanılır.
Stronsiyum, takı ve mücevherlerde de kullanılabilmektedir; ancak yumuşak olduğu için çok seçim edilmiyor.
Sr-90, öğrenilen yüksek enerjili beta ışıyıcılarının en uzun ömürlüsüdür.
Çernobil trajedisindeki nükleer serpintide etrafa ışınım yayan maddeler arasında Sr-90 da vardı.
Ünlü Şair Nazım Hikmet’in Sr-90’a dikkat toplamak için “Stronsiyum-90” isimli bir şiir yazmıştır. Şiirin mısraları şöyle; “Esrarengizleşti havalar bir güneş, bir yağmur, bir kar Atom bombası sınamalarından diyorlar Stronsiyum-90 yağıyormuş ota, ete, süte umuda, hürriyete kapısını çaldığımız büyük hasrete Kendi kendimizi müsabakadayız gülüm Ya ölü yıldızlara yaşamı götüreceğiz ya dünyamıza inecek vefat.” 6 Mart 1958 – Varşova – Şvider.