स्ट्राँशियम

स्ट्राँशियम : धातुरूप मूलद्रव्य. रासायनिक चिन्ह डी. अणुक्रमांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या) ३८ अणुभार ८७.६२ आवर्त सारणीतील (इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या कोष्टक-रूप मांडणीतील) २ अ गटामधील क्षारीय मृत्तिका धातू नैसर्गिक स्थिर समस्थानिकांचे (अणुक्रमांक तोच पण भिन्न अणुभार असलेल्या त्याच मूलद्रव्याच्या प्रकारांचे) द्रव्यमानांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉन व न्यूट्रॉन यांची एकूण संख्या) ८४, ८६, ८७, ८८ कृत्रिम किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणार्‍या) समस्थानिकांचे द्रव्यमानांक ८२, ८३, ८५, ८९, ९०, ९१, ९२ यांपैकी स्ट्राँशियम (९०) हा सर्वांत महत्त्वाचा समस्थानिक असून त्याचा अर्धायुकाल (किरणोत्सर्गाची मूळची क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारा काळ) सु. २८ वर्षे विद्युत् विन्यास (अणुकेंद्राभोवतील विविध कक्षांमधील इलेक्ट्रॉनांची संख्या) २, ८, १८, ८, २ संयुजा (इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक) २ वि.गु. २.५४ वितळबिंदू ७६९° से. उकळबिंदू १,३८४° से. रंग रुप्यासारखा पांढरा ही धातू वर्धनशील (ठोकून पत्रे तयार करता येणारी), तन्य (तारा काढता येणारी) आणि उत्तम विद्युत् संवाहक आहे.   

  इतिहास : अडेअर क्रॉफर्ड आणि विल्यम क्रुकशांक यांना १७९० मध्ये अर्गिलशायरमधील (स्कॉटलंड) स्ट्राँशियन येथे आढळ-लेल्या ⇨ स्ट्राँशियनाइट खनिजात स्ट्राँशियमाचा शोध लागला. त्यांनी स्ट्राँशियम कार्बोनेट व बेरियम कार्बोनेट यांतील भेद स्पष्ट केला. त्यानंतर १८०८ मध्ये ⇨ सर हंफ्री डेव्ही यांनी स्ट्राँशियम व पारा यांच्या ऑक्साइडांच्या मिश्रणाचे विद्युत् विच्छेदन करून ही धातू शुद्ध रूपात मिळविली.

  आढळ : पृथ्वीच्या कवचात सु. ०.०४२% प्रमाणात स्ट्राँशियम आढळते. अधिक क्रियाशील असल्याने निसर्गात मूलद्रव्याच्या स्वरूपात न आढळता ती मुख्यत्वे स्ट्राँशियनाइट [ स्ट्राँशियम कार्बोनेट (SrCO₃)] व ⇨ सेलेस्टाइट [ स्ट्राँशियम सल्फेट (SrCO₄) ] या खनिजांच्या रूपांत आढळते. सेलेस्टाइट हे सल्फेटी धातुक ( कच्च्या रूपातील धातू ) मुख्यत्वे स्कॉटलंड आणि ॲरिझोना येथे सापडते. भारतात कार्बोनेटी धातुक स्ट्राँशियनाइट आढळून येते.

  उत्पादन : विद्युत् विच्छेदन पद्धत : या पद्धतीत ग्रॅफाइटाची कांडी ( धनाग्र ) व लोखंडाची नलिका ( ऋणाग्र, ही नलिका थंड राहण्याची व्यवस्था केलेली असते )  सायुज्यित पोटॅशियम क्लोराइड आणि स्ट्राँशियम क्लोराइड यांच्या मिश्रणाच्या विद्रावात बुडवितात. पुरेशी धातू जमल्यावर ऋणाग्र काढून घेतात. विद्युत् रासायनिक श्रेणीत ( सापेक्ष विद्युत् स्थितीनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या श्रेणीत ) कॅल्शियम व बेरियम यांच्याशी स्ट्राँशियम बरेच साम्य दाखविते. तसेच त्यांचा आढळही तुलनेने जास्त असल्याने स्ट्राँशियमाचे व्यापारी उत्पादन होत नाही.

  थर्माइट पद्धत : या पद्धतीत स्ट्राँशियम ऑक्साइडाचे ॲल्युमिनियम धातूने १,२००°—१,४००° से. तापमानाला ⇨ क्षपण घडवून आणतात. 

3SrO + 2A1 ⟶ 3Sr+ A1₂O₃

नंतर ऊर्ध्वपातनाने ही धातू शुद्ध स्वरूपात मिळवितात.

रासायनिक गुणधर्म : ही धातू रुपेरी पांढरी असून शिशाप्रमाणे मऊ आहे. हवेत उघडी ठेवल्यास धातूच्या पृष्ठभागावर तिच्या ऑक्साइडाचे व हायड्रॉक्साइडाचे पुट तयार होऊन ती पिवळसर पडते, म्हणून तिची साठवण रॉकेलमध्ये करतात. 

  स्ट्राँशियम मुख्यतः द्विसंयुजी (Sr²⁺) आहे. ती उत्स्फूर्त क्षपणकारक आहे. हॅलोजने, ऑक्सिजन व गंधक यांच्याबरोबर तिची जलद विक्रिया होऊन अनुक्रमे हॅलाइडे, ऑक्साइडे आणि सल्फाइड बनते. कॅल्शियम व बेरियम यांची संयुगे स्वस्त दरात मिळत असल्याने स्ट्राँशियमाच्या संयुगांचा वापर कमी होतो परंतु काही स्ट्राँशियम संयुगे उपयुक्त आहेत.

  उपयोग : स्ट्राँशियम धातूचा उपयोग इलेक्ट्रॉन नलिका तयार करताना निर्वायवीकारक म्हणून करतात. दाहक ( कॉस्टिक ) सोड्याचे शुद्धीकरण करताना त्यांतील लोखंड व मँगॅनीज काढून टाकण्यासाठी आणि काच व लुकण तयार करण्यासाठी स्ट्राँशियम वापरतात. तसेच क्षपणकारक म्हणूनही स्ट्राँशियम वापरतात. संदेश देणार्‍या लालभडक प्रकाशाकरिता स्ट्राँशियमाचा घटकद्रव्य म्हणून वापर करतात. खडकांचे वय काढण्यासाठी रुबिडियम-स्ट्राँशियम पद्धत वापरतात [⟶खडकांचे वय ]. 

  स्ट्राँशियम (९०) : हा विषारी व किरणोत्सर्गी समस्थानिक आहे. स्ट्राँशियम खाद्यपदार्थातील कॅल्शियमाला प्रतिष्ठापित करीत असल्यामुळे ते दात आणि हाडांमध्ये केंद्रित होते. तेथे इलेक्ट्रॉनांचे सतत उत्सर्जन होत राहून प्रारणामुळे होणार्‍या इजेला ते कारणीभूत ठरते. या समस्थानिकामुळे रक्तार्बुद आणि हाडांचा कर्करोग होतो. नियंत्रित किरणोत्सर्गी स्ट्राँशियमाच्या  राशीचा वापर हाडाच्या कर्करोगावरील उपचारात होतो. याच्या किरणोत्सर्गी र्‍हासातून निर्माण होणार्‍या उष्णतेचे रूपांतर विद्युत् ऊर्जेत केले जाते. म्हणून याचा उपयोग संचायक विद्युत् घटात, दूरवर्ती हवामान केंद्रे, अवकाशयाने इत्यादींमध्ये केला जातो.

  संयुगे : स्ट्राँशियम ऑक्साइड : (SrO). स्ट्राँशियम कार्बोनेटास १,२००° से. पेक्षा जास्त तापमान दिल्यास हे संयुग मिळते.

SrCo₃ ⟶ SrO + CO₂ ↑

  याचे व्यापारी उत्पादन करावयाचे झाल्यास प्रथमतः स्ट्राँशियम सल्फेटाचे कार्बनाने क्षपण केले जाते. तयार होणार्‍या स्ट्राँशियम सल्फाइडावर सोडियम हायड्रॉक्साइडाची विक्रिया केली जाते. या विक्रियेमुळे तयार होणार्‍या स्ट्राँशियम हायड्रॉक्साइडाचे ज्वलन केले असता स्ट्राँशियम ऑक्साइड तयार होते. 

 SrSO₄+ 4C → SrS + 4CO   

SrS + 2NaOH → Sr (OH)₂ + Na₂S

Sr(OH)₂ → SrO + H₂O

  स्ट्राँशियम ऑक्साइड हे करडसर व अस्फटिकी चूर्ण असते. ते हवेतील आर्द्रता व कार्बन डाय-ऑक्साइड वायू शोषून घेते. त्याची पाण्याशी तीव्र विक्रिया होते. ही विक्रिया अतिशय ऊष्मादायी असते. त्याचे वि. गु. ४.७ व वितळबिंदू २,४३०° से. आहे. त्याचा उपयोग मुख्यतः शोभेच्या दारूकामात करतात. तसेच रंगद्रव्यांत, औषधात आणि स्ट्राँशियमाची निरनिराळी लवणे तयार करण्यासाठी करतात.ते ग्रीजे व साबण यांमध्येही वापरतात आणि मध्यस्थ द्रव्य म्हणूनही त्याचा उपयोग करतात.

स्ट्राँशियम हायड्राइड : (SrH₂). सुमारे २५०° से. तापमान असलेल्या स्ट्राँशियम धातूवरून हायड्रोजन वायू जाऊ दिल्यास हे संयुग तयार होते. थंड पाण्याबरोबर याची विक्रिया होऊन स्ट्राँशियम हायड्रॉक्साइड तयार होते आणि हायड्रोजन वायू मुक्त होतो. अल्कोहॉलाची यावर विक्रिया होऊन अल्कोहॉलेटे ( अल्कोहॉलामधील -OH गटाची जागा धातूने घेतल्यास तयार होणारी संयुगे ) तयार होतात. याचा उपयोग हायड्रोजन मिळविण्याकरिता करतात.

  स्ट्राँशियम हायड्रॉक्साइड : [Sr(OH)₂.8H₂O]. स्ट्राँशियमाच्या संयुगावर दाहक सोड्याची विक्रिया केल्यास हे मिळते. लाल होईपर्यंत तापविल्यास त्याचे स्ट्राँशियम हायड्रॉक्साइडात रूपांतर होते. त्याचे रंगहीन, प्रस्वेद्य (चिघळणारे) स्फटिक चतुष्कोणीय असतात. ते पाण्यात कॅल्शियम हायड्रॉक्साइडापेक्षा जास्त प्रमाणात विरघळते. त्याचे वि. गु. १.३९६ व वितळबिंदू ३७५° से. आहे.

  उसाच्या मळीतून साखरेच्या निष्कर्षणात त्याचा वापर होतो. ते विद्राव्य ( विरघळणारे ) सॅकॅराइड बनवीत असल्याने कार्बन डाय-ऑक्साइडाच्या विक्रियेने साखरेचे सहज रीत्या उत्पादन होते. ते वंगणे व साबण यांत वापरतात आणि प्लॅस्टिक स्थिरकारक द्रव्य म्हणूनही वापरतात.

स्ट्राँशियम सल्फेट : (SrSO₄). वितळलेल्या स्थितीतील स्ट्राँशि-यमाच्या लवणांवर सल्फ्यूरिक अम्लाची विक्रिया केल्यास हे तयार होते. ते अम्लामध्ये विरघळत नाही. तसेच कार्बनाबरोबर तापविल्यास त्याचे स्ट्राँशियम सल्फाइडामध्ये रूपांतर होते. सोडियम कार्बोनेटाबरोबर उकळविल्यास त्याचे स्ट्राँशियम कार्बोनेट बनते. ते गंधहीन असून याचे स्फटिक पांढरे असतात. त्याचे वि. गु. ३.७१ —३.९७, तर वितळबिंदू  १,६०५° से. आहे. त्याचा उपयोग शोभेच्या दारूकामात आणि कागद तयार करण्यासाठी तसेच मृत्तिका व काच उद्योगांत होतो.

  स्ट्राँशियम कार्बोनेट : (SrSO₃). हे मुख्यत्वे गाळाच्या खडकांत आढळते. सोडियम कार्बोनेटाबरोबर स्ट्राँशियम सल्फे वितळविल्यास ते तयार होते.

 Na2CO₃ + SrSO₄ ⟶ Na₂SO₄ + SrCO₃.

पाण्यात किंचित विरघळणारे हे पांढरे चूर्ण १,३४०० से. पर्यंत तापविल्यास त्याचे अपघटन ( रेणूंचे तुकडे होण्याची क्रिया ) होऊन स्ट्राँशियम ऑक्साइड तयार होते. हे वाफेच्या समवेत ६००० से. पर्यंत तापविल्यास त्याचे अपघटन होऊन स्ट्राँशियम हायड्रॉक्साइड तयार होते व कार्बन डाय-ऑक्साइड वायू मुक्त होतो. त्याचा उपयोग शोभेच्या दारूकामात, स्ट्राँशियमाची लवणे, रंगदीप्त काच ( उदा., दूरचित्रवाणी नलिका ) व सेरॅमिक ( मृत्तिका ) फेराइटे बनविण्यासाठी करतात.

स्ट्राँशियम क्रोमेट : (SrCrO₄). थोडीशी पिवळट झाक असलेले गंज व झीज रोधक रंगद्रव्य. वि. गु. ३.८४. स्ट्राँशियमाच्या लवणांच्या विद्रावावर पोटॅशियम क्रोमेटाची विक्रिया केल्यास हे मिळते. उष्णता व प्रकाश यांना प्रतिरोधी असल्याने धातू गंजू नयेत यासाठी त्यांवर स्ट्राँशियम क्रोमेटाचा संक्षारक ( झीजरोधी ) लेप देतात.

स्ट्राँशियम कार्बाइड : (SrC₂). विद्युत् भट्टीत स्ट्राँशियम कार्बोनेट व कार्बन तापविल्यास हे तयार होते. याचा रंग काळा असतो. पाण्या-बरोबर त्याची विक्रिया होऊन स्ट्राँशियम हायड्रॉक्साइड व ॲसिटिलीन वायू तयार होतात.

इतर संयुगे : स्ट्राँशियम नायट्रेट [Sr(NO₃)₂.4H₂O] व स्ट्राँशियम क्लोराइड (SrCl₂) यांचा औषधांत आणि शोभेच्या दारूकामात उपयोग करतात. तसेच स्ट्राँशियम फ्ल्युओराइड (SrF₂), स्ट्राँशियम ब्रोमाइड [SrBr₂. 6H₂O] आणि स्ट्राँशियम फॉस्फेट [Sr₃(PO₄)₂] यांचा मुख्यतः औषधांमध्ये वापर करतात. स्ट्राँशियम मोनोसल्फाइड (SrS) याचा वापर दीप्ती रंगलेपननिर्मितीत होतो.

अभिज्ञान : स्ट्राँशियमाच्या संयुगांमुळे ज्योतीला विटकरी-लाल रंग येतो. स्ट्राँशियमाचा वर्णपट हा त्यामध्ये असलेल्या दोन विशिष्ट तरंग-लांब्यांच्या रेषांमुळे ओळखला जातो. त्यातील रेषा ४२२, ४६१ मिलिमायक्रॉन ( म्हणजे १०^-७ सेंमी. ) या तरंगलांबीला मिळतात. स्ट्राँशियम नायट्रेटाची पाण्यातील विद्राव्यता ( विरघळण्याची क्षमता ) बेरियम नायट्रेट व कॅल्शियम नायट्रेट यांच्या दरम्यानची आहे. स्ट्राँशियम असलेल्या विद्रावात कॅल्शियम सल्फेटाचा संपृक्त विद्राव घातल्यास स्ट्राँशियम सल्फेटाचा पांढरा अवक्षेप ( साका ) मिळतो. स्ट्राँशियम कार्बोनेट व क्रोमेट ही पाण्यात अनुक्रमे किंचित विद्राव्य व अविद्राव्य आहेत.

पहा : मूलद्रव्ये.

संदर्भ : 1. Abott, D. Inorganic Chemistry, London, 1965.

           2. Cotton, F. A., etal., Advanced Inorganic Chemistry, 1999.

           3. Lide, D. R. CRC Handbook Chemistry and Physics, 2004.

           4. Partington, J. R. General and Inorganic Chemistry, London,1966. 

           5. Shriver, D. F. Atkins, P. W. Inorganic Chemistry, 1999.                               

गोखले, दि. मो.

“