Stronzio - Sr

Stronzio: caratteristiche, composti, utilizzo e metodo di produzione dello Stronzio

Lo stronzio fu scoperto sotto forma di carbonato intorno al 1790, indipendentemente da Cruikshank e Crawford, in un minerale trovato a Strontian in Scozia (donde il nome), e fu isolato come elemento per via elettrolitica una ventina di anni più tardi da H. Davy. In natura, dove non si trova libero ma in composti corrispondenti al suo stato di ossidazione +2, è un elemento relativamente abbondante costituendo circa lo 0,035% della crosta terrestre, mentre è presente nella misura di circa 10 ppm nelle acque minerali. I principali minerali dello stronzio sono la celestina (SrSO4) e la stronzianite (SrC03).

Lo stronzio è un metallo bianco argenteo, duttile e malleabile; dal punto di vista fisico e chimico ha molte proprietà intermedie tra quelle del calcio e del bario. È un elemento molto elettropositivo e quindi riducente, che tende a passare allo stato di ossidazione +2. Reagisce violentemente con l'acqua formando l'idrossido e svolgendo idrogeno. All'aria, mentre si ossida rapidamente a freddo (se finemente suddiviso è piroforico), a caldo brucia con fiamma rossa luminosa formando l'ossido e il perossido. A temperature tra 200 e 500°C reagisce inoltre facilmente con gli alogeni, lo zolfo, l'idrogeno, l'azoto, il boro e il carbonio. Lo stronzio naturale non è di per sé tossico, e negli organismi viventi si comporta come il calcio al quale può in parte sostituirsi. Molto pericolosi risultano proprio per tale motivo gli isotopi radioattivi artificiali Sr-89 (emettitore β tempo di dimezzamento 52,7 giorni) e Sr-90 (emettitore β, tempo di dimezzamento 28,1 anni); Lo stronzio-90 si forma nelle esplosioni nucleari e attraverso la catena alimentare, entrando nell'organismo umano, si fissa nelle ossa e nei denti, causando gravissime malattie.

Stronzio: composti

Data la bassa elettronegatività dell'elemento, tutti i composti dello stronzio sono ionici; lo ione Sr2+ è poco idratato in acqua e presenta scarsissima tendenza alla coordinazione.

L’ossido di stronzio SrO, si discioglie in acqua con forte sviluppo di calore formando l’idrossido Sr(OH)2, che in soluzione acquosa è una base molto forte e assorbe facilmente CO2 formando il carbonato.

Il cloruro di stronzio SrCl2, si prepara per reazione del carbonato (o dell'ossido o dell'idrossido) con soluzione acquosa di acido cloridrico; è notevolmente solubile in acqua mentre con ammoniaca anidra forma un composto di addizione SrCl2∙8NH3, stabile solo allo stato solido.

Lo ioduro di stronzio SrI2, è solubile in acqua e alcol.

Tra i solfuri si ricordano il monosolfuro SrS, che presenta proprietà di fosforescenza e termoluminescenza, il tetrasolfuro esaidrato SrS4∙6H2O, l’idrogenosolfuro Sr(HS)2.

Il carbonato di stronzio SrCO3, costituisce in natura il minerale stronzianite.

Il solfato di stronzio SrSO4, in natura costituisce il minerale più importante dello stronzio, la celestina; presenta una solubilità in acqua intermedia tra quelle dei solfati di calcio e di bario, notevolmente superiore rispetto a quella del carbonato di stronzio. 

Il nitrato di stronzio Sr(NO3)2, è tra i composti più importanti e utilizzati dello stronzio.

Stronzio: utilizzo

Lo stronzio metallico ha solo limitatissime applicazioni come additivo disossidante e desolforante in varie leghe. Alcuni composti dello stronzio, per le proprietà che possiedono di colorare in rosso vivo la fiamma, hanno applicazioni in pirotecnia (fuochi d'artificio) e in campo militare (bengala di illuminazione, proiettili traccianti), mentre altri trovano impiego nell'industria ceramica e vetraria. Il radioisotopo Sr-89 ha applicazioni come tracciante in medicina e biologia.

Stronzio: metodo di produzione

I minerali a base di stronzio vengono generalmente trattati mediante flottazione fino ad avere concentrati di SrSO4 (circa 95%) che vengono fatti reagire con soluzione di carbonato di sodio in modo da ottenere la precipitazione di carbonato di stronzio, successivamente separato e calcinato; si forma ossido di stronzio. Lo stronzio elementare può essere ottenuto per riduzione a circa 1000°C sotto vuoto dell'ossido di stronzio con alluminio, oppure mediante elettrolisi di una miscela di KCl e SrCl2 fusi.