Strontium

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Pix.gif Strontium Nuvola apps edu science.svg
Rubidium ← Strontium → Yttrium
Ca
   
 
38		 Sr
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
↑
Sr
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Ba
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Informations générales
Nom, Symbole, Numéro Strontium, Sr, 38
Série chimique Métal alcalino-terreux
Groupe, Période, Bloc 2 (IIA), 5, s
Masse volumique 2630 kg/m3
Couleur Blanc argenté métallique
N° CAS 7440-24-6 [1]
N° EINECS 231-133-4
Propriétés atomiques
Masse atomique 87,62 u
Rayon atomique (calc) 219 pm
Rayon de covalence 192 pm
Rayon de van der Waals inconnu
Configuration électronique [Kr] 5s2
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 18, 8, 2
État(s) d'oxydation 2
Oxyde base forte
Structure cristalline Cubique à faces centrées
Propriétés physiques
État ordinaire Solide (paramagnétique)
Température de fusion 776,9 °C ; 1 050 K
Température d'ébullition 1 381,9 °C ; 1 655 K
Énergie de fusion 8,3 kJ/mol
Énergie de vaporisation 144 kJ/mol
Température critique  K
Pression critique  Pa
Volume molaire 33,94×10-6 m3/mol
Pression de vapeur 246 Pa à 768,9 °C
Vitesse du son  ? m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 0,95
Chaleur massique 300 J/(kg·K)
Conductivité électrique 7,62×106 S/m
Conductivité thermique 35,3 W/(m·K)
1re Énergie d'ionisation 5,69485 eV [2] kJ/mol
2e Énergie d'ionisation 11,0301 eV [2] kJ/mol
3e Énergie d'ionisation 42,89 eV [2] kJ/mol
4e Énergie d'ionisation 57 eV [2] kJ/mol
5e Énergie d'ionisation 71,6 eV [2] kJ/mol
6e Énergie d'ionisation 90,8 eV [2] kJ/mol
7e Énergie d'ionisation 106 eV [2] kJ/mol
8e Énergie d'ionisation 122,3 eV [2] kJ/mol
9e Énergie d'ionisation kJ/mol
10e Énergie d'ionisation kJ/mol
11e Énergie d'ionisation kJ/mol
12e Énergie d'ionisation kJ/mol
13e Énergie d'ionisation kJ/mol
14e Énergie d'ionisation kJ/mol
15e Énergie d'ionisation kJ/mol
16e Énergie d'ionisation kJ/mol
17e Énergie d'ionisation kJ/mol
18e Énergie d'ionisation kJ/mol
19e Énergie d'ionisation kJ/mol
20e Énergie d'ionisation kJ/mol
21e Énergie d'ionisation kJ/mol
22e Énergie d'ionisation kJ/mol
23e Énergie d'ionisation kJ/mol
24e Énergie d'ionisation kJ/mol
25e Énergie d'ionisation kJ/mol
26e Énergie d'ionisation kJ/mol
27e Énergie d'ionisation kJ/mol
28e Énergie d'ionisation kJ/mol
29e Énergie d'ionisation kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
84Sr 0,56 % stable avec 46 neutrons
86Sr 9,86 % stable avec 48 neutrons
87Sr 7,0 % stable avec 49 neutrons
88Sr 82,58 % stable avec 50 neutrons
90Sr {syn.} 28,78 a β- 0,546 90Y
Précautions
NFPA 704
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le strontium est un élément chimique, de symbole Sr et de numéro atomique 38. Le strontium, comme le calcium, est un alcalino-terreux. Il est mou, malléable, gris-jaune. Au contact avec l'air il forme un film d'oxyde protecteur. Il s'enflamme et brûle facilement dans l'air et réagit avec l'eau.

Strontium conservé sous argon

Sommaire

[modifier] Découverte

Le strontium a été isolé par Sir Humphry Davy (Angleterre) en 1808 après que son oxyde fut identifié dans le minerai d'une mine d'Écosse près de Strontian, la strontianite SrCO3 en 1790 par Thomas Charles Hope. Celui-ci s'était appuyé sur les travaux de William Cruikshank et Adair Crawford, les premiers à postuler l'existence d'un élément inconnu dans la strontianite.

[modifier] Occurrence

Le strontium se trouve dans des minerais tels que la célestine SrSO4 et le strontianite SrCO3. Mais il est rare d'en trouver à l'état pur.
Le taux de strontium présent dans la croûte terrestre est faible (0,034%). Certains composés (solubles) sont présent dans l'eau de mer et de certaines sources (eaux minérales).

Du strontium radioactif ( 90Sr et 137Cs) a contaminé la biosphère suite aux essais nucléaires dans l'air, et suite à la catastrophe de Tchernobyl (le strontium a été le principal polluant distant avec l'iode et le césium.
Une partie de ce strontium a été reconcentré par la pyramide alimentaire, via certains champignons notamment. Une méthode analytique a été publiée pour standardiser l'analyse du strontium dans les champignons suite au passage du nuage [3].
Le lessivage du strontium ou sa bioconcentration dans la chaine alimentaire, fait que la pollution de l'eau et de l'air a rapidement selon l'UNSCAR diminué (les eaux de boisson et d’irrigation ne dépassant plus 1 becquerel de césium et de strontium par litre)[4]

[modifier] Cinétique dans l'environnement

Du strontium sédimente (dans les eaux douces, mais surtout océaniques). Une grande partie sera peu à peu intégré dans les roches métamorphiques calcaires. Les récifs coralliens en absorbent également.
Inversement, certains champignons peuvent dégrader la roche-mère (en particulier la strontianite ; minerai naturel de strontium) et les remonter vers la surface du sol. C'est le cas par exemple de Resinicium bicolor (champignon non-mycorhiziens saprophytes) qui s'est montré capable de solubiliser des ions Sr, de les remonter vers la surface du sol. Il les « reprécipite » en cristaux d'oxalate de calcium ainsi enrichis en strontium. On a noté que dans ce cas, le Sr s'accumule préférentiellement dans les cordons mycéliens du champignon[5].

Selon les cas, des associations mycorhizales filtrent ou au contraire absorbent certains toxiques (en effet, les racines ont généralement besoin de environ 100 fois plus de carbone que l'hyphae des champignons symbiotes associés pour explorer le même volume de sol [6]. Les hyphae dopent ainsi les capacités de certaines plantes à absorber du strontium-90 (ou du césium-137)[7].

[modifier] Cinétique dans l'organisme

Le strontium est absorbé par le tube digestif par les mêmes mécanismes que le calcium mais l'absorption du calcium est préférentielle. La part non éliminée de strontium ingéré ou inhalé ou ayant contaminé un organisme humaine se retrouve à 99 % concentrée dans le système osseux et le tissu conjonctif.

[modifier] Utilisations

Article détaillé : Datation par le couple Rubidium-Strontium.
  • Le taux de strontium de l'eau de mer est bien plus élevés que celui du sérum humain (rapport de 650 à 1 ). L'eau douce contient bien moins de strontium que l'eau de mer, mais quand même plus que le sérum (5 fois plus environ). C'est pourquoi le strontium est un indicateur proposé pour dater une noyade (en mer surtout). Le taux de strontium dans le sérum du noyé et dans les échantillons d’eau peut être mesurée par spectrométrie d’absorption atomique[8].

[modifier] Dangereux et utile

Son isotope 90 est l'un des produits de fission (explosions atomiques, réacteur nucléaire) les plus dangereux. En effet, les expériences de Sydney Ringer ont montré, il y a plus de cent ans, que le strontium se substituait au calcium dans les os. En outre sa demi-vie est longue : 28 ans.

Les effets du strontium sur l'os peuvent se résumer ainsi :

  • pris en remplacement du calcium ou en plus grande quantité que le calcium, le strontium provoque des troubles osseux rappelant ceux du rachitisme et une hypocalcémie.
  • pris en même temps que le calcium, il favorise l'ostéoformation et il est utilisé dans le traitement de l'ostéoporose.

Des médicaments contenant strontium et calcium sont actuellement à l'étude pour la prévention de l'ostéoporose.

Il serait utile de régulièrement complémenter en strontium l'eau de certains poissons récifaux élevés en aquarium, les filtres à charbon activé éliminant une partie du strontium de l'eau.

[modifier] Toxicité, écotoxicité

Dans la nature, le strontium est réputé naturellement présent dans les sols. Plusieurs de ses composés se retrouvent facilement dans l'eau car très solubles. On en trouve donc dans les sédiments et dans certains animaux, y compris d'eau douce (moule zébrée par exemple, qui se détoxique en le fixant dans sa coquille) qui peuvent le bioconcentrer. Il serait le plus présent dans certains aliments (graines [9], légumes à feuilles [9] et produits laitiers [9] ). Chez l'animal, la part qui n'est pas éliminée dans les mucus, l'urine ou les excréments se fixe préférentiellement dans les os. Le bétail, le gibier, les poissons ou coquillages peuvent en contenir.
Dans le passé, du strontium a été piégé et enfoui, dans le pétrole et le charbon notamment. La combustion de ces produits fossiles est source de relarguage de strontium sous forme de poussières ou particules dans l'air [9].

Sauf à très faibles doses, le strontium non radioactif est toxique pour l'animal et l'Humain avec des symptômes variant selon l'espèce, l'age, la dose, et peut-être d'éventuelles synergies avec d'autres produits ou selon l'isotope considéré. Chez l'Homme, même à faible dose, le chromate de strontium provoque des cancers du poumon[9] quand il est inhalé.

Le strontium peut être présent dans les sols, mais aussi dans l’eau ou dans l’air où il peut être également véhiculé par des aérosols, adsorbé sur d'autres particules. Les cendres de charbon ou d'incinérateur en sont une source susceptible de localement polluer l'eau potable [9].

Lorsque le strontium sous forme de carbonate (SrCO3) est ingéré par voie digestive, il peut provoquer des crampes, la contraction douloureuse de différents muscles et un effet purgatif.[10] Quant au nitrate de strontium (SrNO3), s’il est inhalé, il peut engendrer plusieurs problèmes de différents types (cardiaque, pulmonaire, hépatique et rénal).[11] Le strontium radioactif provoque en outre une anémie et des carences en oxygène, et à plus forte dose des cancers, en affectant l'ADN des cellules qui y sont directement exposées.

[modifier] Précautions

Il s'oxyde rapidement à l'air. Il réagit violemment avec l'eau pour produire de l'hydroxyde de strontium, corrosif, et de l'hydrogène.

[modifier] Dosage

La quantité de strontium dans différents milieux est quantifiable par différentes méthodes analytiques.
Pour dissocier le strontium de la matrice de son milieu, il faut, la plupart du temps, effectuer une digestion à l’aide d’un acide (en général l'acide nitrique et/ou l'acide chlorhydrique). Le centre d’expertise en analyse environnementale du Québec utilise des techniques couplées soient l’ICP-MS pour les analyses dans la chair de poissons et des petits invertébrés[12] et l’ICP-OES pour les analyses dans l’eau[13] qui doit préalablement être acidifiée.


[modifier] Notes et références

  1. ↑ Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  2. ↑ a, b, c, d, e, f, g et h (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, TF-CRC, 2006, 87e éd. (ISBN 0849304873), p. 10-202 
  3. ↑ MASCANZONI D. (Swedish agricultural sci., dep. radioecology, Uppsala); « Determination of 90Sr and 137Cs in mushrooms following the Chernobyl fallout » ; Journal of radioanalytical and nuclear chemistry ; ISSN:0236-5731  ; MARC-II : international conference on methods and applications of radioanalytical chemistry No2, Kona HI , ETATS-UNIS (21/04/1991) American Nuclear Society. Topical conference, Kona HI , ETATS-UNIS (21/04/1991) 1992, vol. 161, no 2 (305 p)
  4. ↑ Nicole Priollaud, Tchernobyl; Des réponses à vos questions (sur le site du Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie, consulté 2009 12 11)
  5. ↑ Jon H. Connolly, Walter C. Shortle, and Jody Jellison Translocation and incorporation of strontium carbonate derived strontium into calcium oxalate crystals by the wood decay fungus Resinicium bicolor ; Can. J. Bot. 77(1): 179–187 (1999) ; doi:10.1139/cjb-77-1-179 ; 1999 NRC Canada (Résumé) (consulté 2009 12 11)
  6. ↑ J.L. Harley, « The significance of mycorrhizae ». Mycological Research 1989. 92: 129-134.
  7. ↑ G.J.D. Kirk and S. Staunton. On predicting the fate of radioactive caesium in soil beneath grassland. Journal of Soil Science, 1989. 40: 71-84
  8. ↑ Présentation PowerPoint, du Dr Mickael Segondy sur le thème de la Noyage (Séminaire Nancy, Mars 2003), consulté 2009 12 11
  9. ↑ a, b, c, d, e et f Propriétés chimiques - Conséquences du strontium sur la santé - Impact du strontium sur l'environnement
  10. ↑ Carbonate de Strontium - Détail
  11. ↑ Nitrate de Strontium - Détail
  12. ↑ http://www.ceaeq.gouv.qc.ca/methodes/pdf/MA207Met20.pdf
  13. ↑ MA. 203 - Mét. 3.2

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Voir « strontium » sur le Wiktionnaire.

[modifier] Voir aussi


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
  ↓  
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares
Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés
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