Eigenschaften
[Kr] 5s2 38Sr Periodensystem
Allgemein
Name,Symbol,Ordnungszahl	Strontium, Sr, 38
Elementkategorie	Erdalkalimetalle
Gruppe,Periode,Block	2,5,s
Aussehen	silbrig weiß metallisch
CAS-Nummer	7440-24-6
EG-Nummer	231-133-4
ECHA-InfoCard	100.028.303
Massenanteil an derErdhülle	0,014 % (23. Rang)[1]
Atomar[2]
Atommasse	87,62(1)[3]u
Atomradius (berechnet)	200 (219)pm
Kovalenter Radius	195 pm
Van-der-Waals-Radius	249[4] pm
Elektronenkonfiguration	[Kr] 5s2
1.Ionisierungsenergie	5.69486740(13)eV[5] ≈549.47kJ/mol[6]
2. Ionisierungsenergie	11.0302764(25) eV[5] ≈1064.26 kJ/mol[6]
3. Ionisierungsenergie	42.88353(19) eV[5] ≈4137.63 kJ/mol[6]
4. Ionisierungsenergie	56.280(3) eV[5] ≈5430.2 kJ/mol[6]
5. Ionisierungsenergie	70.7(6) eV[5] ≈6822 kJ/mol[6]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	kubisch flächenzentriert
Dichte	2,63 g/cm3 (20°C)[7]
Mohshärte	1,5
Magnetismus	paramagnetisch (χm = 3,5 · 10−5)[8]
Schmelzpunkt	1050K (777 °C)
Siedepunkt	1653 K[9] (1380 °C)
Molares Volumen	33,94 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	141 kJ/mol[9]
Schmelzenthalpie	8 kJ·mol−1
Austrittsarbeit	2,59eV[10]
Elektrische Leitfähigkeit	7,41 · 106S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	35W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	+2
Normalpotential	−2,89V (Sr2+ + 2 e− → Sr)
Elektronegativität	0,95 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 82Sr {syn.} 25,55d ε 0,180 82Rb 83Sr {syn.} 32,41h ε 2,276 83Rb 84Sr 0,56 % Stabil 85Sr {syn.} 64,84d ε 1,065 85Rb 86Sr 9,86 % Stabil 87Sr 7,00 % Stabil 88Sr 82,58 % Stabil 89Sr {syn.} 50,53d β− 1,497 89Y 90Sr {syn.} 28,78a β− 0,546 90Y
Weitere Isotope sieheListe der Isotope
NMR-Eigenschaften
Kernspin γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7T inMHz 87Sr −9/2 1,159 · 107 0,00269 8,67
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[11] Gefahr H- und P-Sätze H:260​‐​315 EUH:014 P:223​‐​231+232​‐​370+378​‐​422[11]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten beiStandardbedingungen.

Strontium ist einchemisches Element mit demElementsymbolSr und derOrdnungszahl 38. ImPeriodensystem steht es in der 5.Periode sowie der 2.Hauptgruppe bzw. der 2. IUPAC-Gruppe und gehört damit zu denErdalkalimetallen. Es ist ein weiches (Mohshärte: 1,5) und sehrreaktionsfreudiges Metall.

Das Element wurde 1790 vonAdair Crawford entdeckt und nach seinem ersten FundortStrontian in Schottland benannt. Elementar, allerdings noch durch Fremdbeimengungen verunreinigt, konnte es 1808 mittelsElektrolyse durchHumphry Davy dargestellt werden.Robert Bunsen gelang 1855 auch die Darstellung reinen Strontiums. Das Element wird nur in geringen Mengen, vor allem fürKathodenstrahlröhren, Pyrotechnik (rote Flammenfarbe),Dauermagnete und in derAluminiumverhüttung verwendet.

Strontium kommt in geringen Mengen im menschlichen Körper vor, hat jedoch dort keine bekannte biologische Bedeutung und ist nichtessentiell. Da Strontium chemisch dem Calcium sehr ähnlich ist, wird es in Knochen „eingebaut“ und hat daher eine hohebiologische Halbwertszeit – dies ist sowohl Basis der gezielten Nutzung radioaktiver Isotope von Strontium in der Krebstherapie als auch Basis der Schädlichkeit radioaktiver Strontiumisotope für gesunde Menschen.Strontiumranelat ist ein Arzneistoff zur Behandlung derOsteoporose.

Erste Hinweise auf die Existenz des Elements fandenAdair Crawford undWilliam Cruickshank im Jahr 1790, als sie ein ausStrontian inSchottland stammendesMineral, das zunächst für „lufthaltigen Baryt“ (Bariumcarbonat,Witherit) gehalten wurde, genauer untersuchten. Sie stellten das Chlorid her und verglichen mehrere Eigenschaften des späteren Strontiumchlorides mit denen des Bariumchlorides. Dabei stellten sie unter anderem verschiedene Löslichkeiten in Wasser und andere Kristallformen fest. 1791 benannteFriedrich Gabriel Sulzer (1749–1830)^[12] das Mineral nach seinem Fundort StrontianStrontianit. Er undJohann Friedrich Blumenbach untersuchten das Mineral genauer und fanden so weitere Unterschiede zum Witherit, wie die unterschiedliche Giftigkeit undFlammenfarbe.^[13] In den folgenden Jahren wurden durch Chemiker wieMartin Heinrich Klaproth,Richard Kirwan,Thomas Charles Hope oderJohann Tobias Lowitz das Strontianit weiter untersucht und andere Strontiumverbindungen daraus gewonnen.^[14]

Im Jahr 1808 gelangHumphry Davy durchelektrolytischeReduktion in Anwesenheit von rotemQuecksilberoxid die Darstellung von Strontiumamalgam, das er anschließend durchDestillation reinigte und so das – wenn auch noch verunreinigte – Metall erhielt.^[15] Er benannte es nach dem Strontianit analog zu den anderen ErdalkalimetallenStrontium. Reines Strontium gewannRobert Bunsen 1855 durch Elektrolyse einer Strontiumchloridschmelze. Er bestimmte auch Eigenschaften des Metalls wie etwa die spezifischeDichte des Elements.^[16]

Strontium ist mit einem Anteil von 370 ppm an derkontinentalen Erdkruste^[17] auf der Erde verhältnismäßig häufig, dieElementhäufigkeit in der Erdkruste ist vergleichbar mit der vonBarium,Schwefel oderKohlenstoff. Auch imMeerwasser ist eine größere Menge Strontium vorhanden. Das Element kommt nichtgediegen, sondern stets in verschiedenen Verbindungen vor. Entsprechend den geringen Löslichkeiten sind die wichtigsten Strontiumminerale dasStrontiumsulfat oderCoelestin mit einem Strontiumgehalt von bis zu 47,7 %.^[18] sowie dasStrontiumcarbonat oderStrontianit mit einem Strontiumgehalt von bis zu 59,4 %^[18] Insgesamt sind bisher (Stand: 2011) rund 200 strontiumhaltige Minerale bekannt.^[19]

Die Lagerstätten des wichtigsten Strontiumminerals, Coelestin, entstanden durch Fällung des schwerlöslichen Strontiumsulfats aus Meerwasser. Auch einehydrothermale Bildung des Minerals ist möglich. Strontianit bildet sich ebenfalls hydrothermal oder als Sekundärmineral aus Coelestin. Die wichtigsten Strontiumlagerstätten und Abbauorte liegen inSpanien,Mexiko, derTürkei,China und imIran.Großbritannien war ebenfalls über lange Zeit ein wichtiger Förderstaat, die Produktion endete jedoch 1992.^[20] Dabei betrug die Förderung an Strontiummineralien im Jahr 2020 weltweit 350.000 Tonnen. Einen Überblick über die globalen Abbaumengen gibt die folgende Tabelle:^[21]

Land	2018	2019	2020
	(inTonnen enthaltenes Strontium)
Argentinien Argentinien	700	700	700
China Volksrepublik Volksrepublik China	50.000	50.000	80.000
Iran Iran	37.000	37.000	90.000
Mexiko Mexiko	40.000	40.000	33.500
Spanien Spanien	90.000	90.000	150.000
Turkei Türkei	1.000	0	0
Gesamt (gerundet)	220.000	220.000	350.000

Ausgangsmaterial für die Herstellung von Strontium und Strontiumverbindungen ist meist Coelestin (Strontiumsulfat). Aus diesem wird in der Regel zunächst Strontiumcarbonat gewonnen. Dieses ist die industriell wichtigste Strontiumverbindung und Grundstoff für die Gewinnung des Metalls und anderer Verbindungen.

Um Strontiumcarbonat herzustellen, wird zunächst Strontiumsulfat mit Kohlenstoff bei 1100–1200 °C umgesetzt. Dabei wird das Sulfat zum Sulfid reduziert und es entstehenStrontiumsulfid undKohlenstoffdioxid. Das Strontiumsulfid wird durchExtraktion mit heißem Wasser gereinigt.^[20]

${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_4+2\mathrm{C}⟶\mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{S}+2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2}$

Anschließend wird entweder Kohlenstoffdioxid durch die Strontiumsulfidlösung geleitet oder das Strontiumsulfid wird mitNatriumcarbonat umgesetzt. Dabei entstehen neben StrontiumcarbonatSchwefelwasserstoff beziehungsweiseNatriumsulfid. Welche der beiden Varianten genutzt wird, hängt von der Verfügbarkeit der Ausgangsstoffe und der Möglichkeit, die Beiprodukte zu verkaufen, ab.^[20]

${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{S}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3+{\mathrm{H}}_2\mathrm{S}}$

Feingemahlenes Strontiumsulfat kann auch direkt mit Natrium- oderAmmoniumcarbonat zu Strontiumcarbonat umgesetzt werden. Dabei sind jedoch aufwändige Reinigungsschritte notwendig.

Um Strontiummetall zu erhalten, wird Strontiumoxid mitAluminium reduziert (Aluminothermie). Dabei entsteht neben elementarem Strontium eine Mischung aus Aluminium- und Strontiumoxid. Die Reaktion findet imVakuum statt, da unter diesen Bedingungen das Strontium gasförmig vorliegt, einfach abgetrennt und in einem Kühler aufgefangen werden kann.^[20]

${\displaystyle 4\mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{O}+2\mathrm{A}\mathrm{l}⟶3\mathrm{S}\mathrm{r}+\mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{O}\cdot \mathrm{A}{\mathrm{l}}_2{\mathrm{O}}_3}$

Strontium ist ein im höchstreinen Zustand hellgoldgelbglänzendes,^[22] sonst silberweißesErdalkalimetall. Mit einemSchmelzpunkt von 777 °C und einemSiedepunkt von 1380 °C steht es beim Schmelzpunkt zwischen dem leichterenCalcium und dem schwererenBarium, wobei Calcium einen höheren und Barium einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt. Strontium besitzt nach Magnesium und Radium den niedrigsten Siedepunkt aller Erdalkalimetalle. Mit einer Dichte von 2,6 g/cm³ zählt es zu denLeichtmetallen. Strontium ist mit einerMohshärte von 1,5^[23] sehr weich und lässt sich leicht biegen oder walzen.

Wie Calcium kristallisiert Strontium bei Raumtemperatur in einerkubisch-flächenzentrierten Kristallstruktur in derRaumgruppeFm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225 (Kupfer-Typ) mit demGitterparameter a = 608,5 pm sowie vierFormeleinheiten proElementarzelle. Daneben sind auch zwei weitereHochtemperaturmodifikationen bekannt. Bei Temperaturen von größer 215 °C wandelt sich die Struktur in einehexagonal-dichteste Kugelpackung (Magnesium-Typ) mit den Gitterparametern a = 432 pm und c = 706 pm um. Oberhalb von 605 °C ist schließlich eine kubisch-innenzentrierte Struktur (Wolfram-Typ) am stabilsten.^[24]

Strontium ist nach Barium und Radium das reaktivste Erdalkalimetall. Es reagiert direkt mitHalogenen,Sauerstoff,Stickstoff undSchwefel. Dabei bildet es immer Verbindungen, in denen es als zweiwertiges Kation vorliegt. Beim Erhitzen an der Luft verbrennt das Metall mit der typischen karminrotenFlammenfärbung zuStrontiumoxid undStrontiumnitrid.

Als sehr unedles Metall reagiert Strontium mit Wasser unter Wasserstoff- und Hydroxidbildung. Strontiumhydroxid bildet sich auch schon beim Kontakt des Metalls mit feuchter Luft. Auch inAmmoniak ist Strontium löslich, dabei bilden sich blauschwarzeAmmoniakate.

${\displaystyle \mathrm{S}\mathrm{r}+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{S}\mathrm{r}(\mathrm{O}\mathrm{H}{)}_2+{\mathrm{H}}_2\uparrow }$

ImGrundwasser verhält sich Strontium meist ähnlich wieCalcium. Strontiumverbindungen sind unter schwach sauren bis basischen Bedingungen unlöslich. Erst bei niedrigerempH-Werten tritt Strontium in gelöster Form auf. Kommt es infolge von Verwitterungsprozessen o. ä. zur Erhöhung desPartialdrucks vonKohlenstoffdioxid (CO₂), wird das Ausfällen von Strontium zusammen mit Calcium (alsStrontium- bzw.Calciumcarbonat) verstärkt. Zusätzlich kann eine hoheKationenaustauschkapazität des Bodens die Bindung von Strontium fördern.^[25]

Es sind insgesamt 34Isotope und weitere neunKernisomere bekannt. Von diesen kommen vier,⁸⁴Sr,⁸⁶Sr,⁸⁷Sr und⁸⁸Sr, natürlich vor. In der natürlichen Isotopenzusammensetzung überwiegt dabei das Isotop⁸⁸Sr mit einem Anteil von 82,58 %.⁸⁶Sr mit 9,86 % und⁸⁷Sr mit 7,0 %, sowie⁸⁴Sr mit einem Anteil von 0,56 % sind seltener.^[26]

⁹⁰Sr ist einBetastrahler mit einerZerfallsenergie von 0,546 MeV und zerfällt mit einerHalbwertzeit von 28,78 Jahren zu⁹⁰Y, das seinerseits rasch (t_1/2 = 64,1 h) unter Aussendung von energiereicher Betastrahlung (ZE = 2,282 MeV) und von Gammastrahlung zum stabilen⁹⁰Zr zerfällt. Dabei tritt es zumeist als sekundäresSpaltprodukt auf. Es entsteht innerhalb weniger Minuten durch mehrfachen Betazerfall aus primären Spaltprodukten derMassenzahl 90, die bei 5,7 %^[27] allerKernspaltungen von²³⁵U inKernkraftwerken undAtombombenexplosionen auftreten. Die Menge anIsobaren der Massenzahl 90, welche bei der Spaltung anfallen, ist auch von der Geschwindigkeit der Neutronen abhängig – thermische Neutronen erzeugen etwas mehr⁹⁰Sr als schnelle Neutronen.^[28] Insgesamt ist⁹⁰Sr eines der häufigsten Spaltprodukte überhaupt.^[23] Da es eine ähnliche Halbwertszeit wie¹³⁷Cs hat, und beide in ähnlich großen Mengen bei der Kernspaltung anfallen, werden beide Nuklide oft in einem Atemzug erwähnt.

${\displaystyle {}_{92}^{235}\mathrm{U}{+}_0^1\mathrm{n}{⟶}_{92}^{236}\mathrm{U}{⟶}_{57}^{144}\mathrm{L}\mathrm{a}{+}_{35}^{90}\mathrm{B}\mathrm{r}+2{}_0^1\mathrm{n}}$

${\displaystyle {}_{92}^{235}\mathrm{U}{+}_0^1\mathrm{n}{⟶}_{92}^{236}\mathrm{U}{⟶}_{56}^{143}\mathrm{B}\mathrm{a}{+}_{36}^{90}\mathrm{K}\mathrm{r}+3{}_0^1\mathrm{n}}$

${\displaystyle {}_{35}^{90}\mathrm{B}\mathrm{r}\underset{1,91\mathrm{s}}{\overset{{\beta }^{-}}{\to }}{}_{36}^{90}\mathrm{K}\mathrm{r}\underset{32,32\mathrm{s}}{\overset{{\beta }^{-}}{\to }}{}_{37}^{90}\mathrm{R}\mathrm{b}\underset{158\mathrm{s}}{\overset{{\beta }^{-}}{\to }}{}_{38}^{90}\mathrm{S}\mathrm{r}\underset{28,78\mathrm{a}}{\overset{{\beta }^{-}}{\to }}{}_{39}^{90}\mathrm{Y}\underset{64,0\mathrm{h}}{\overset{{\beta }^{-}}{\to }}{}_{40}^{90}\mathrm{Z}\mathrm{r}}$

Größere Mengen⁹⁰Sr sind bei einigen nuklearen Katastrophen in die Umwelt gelangt. Unfälle, bei denen⁹⁰Sr in die Umwelt gelangte, waren derWindscale-Brand, bei dem 0,07 TBq⁹⁰Sr freigesetzt wurden^[29] – Gemäß der spezifischen Aktivität von⁹⁰Sr, welche bei 5,21 TBq/g liegt, waren dies also etwa 13,4 Milligramm. Bei derKatastrophe von Tschernobyl wurde eine freigesetzte Aktivität an⁹⁰Sr von 800 TBq registriert – dies entspricht etwa 153 Gramm.^[30] Obwohl sowohl im Falle Windscale als auch im Falle Tschernobyl ein Graphitbrand Ursache des Ausstoßes von⁹⁰Sr war, erklärt sich die um Größenordnungen geringere Menge im Falle Windscale zum einen durch die Größe der Reaktoren (das „B“ inRBMK steht fürbolshoi‚groß‘), zum anderen durch die Tatsache, dass in Windscale ein Filter eingebaut war, der große Teile der ausgestoßenen Rauchgase zurückhalten konnte^[31] – in Tschernobyl gab es keinerleiContainment und der Graphitbrand fand unter offenem Himmel statt. Im Vergleich zum in ähnlichen Größenordnungen anfallenden¹³⁷Cs wurde jedoch deutlich weniger⁹⁰Sr freigesetzt – insgesamt wurden beim Unglück von Tschernobyl rund 26 Kilogramm¹³⁷Cs freigesetzt. Dies erklärt sich durch die deutlich höheren Siede- und Schmelzpunkte von Strontium verglichen mit Caesium und durch die Tatsache, dass zum Beispiel Caesiumcarbonat deutlich wasserlöslicher ist als Strontiumcarbonat. Nach den oberirdischenKernwaffentests vor allem in den Jahren 1955–58 und 1961–63 stieg die Belastung der Atmosphäre mit⁹⁰Sr stark an. Dies führte zusammen mit der Belastung an¹³⁷Cs 1963 zur Verabschiedung desVertrages über das Verbot von Kernwaffenversuchen in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser, der solche Tests in den Unterzeichnerstaaten verbot. Daraufhin sank in den folgenden Jahren die Belastung der Atmosphäre wieder deutlich.^[32] Die gesamte, durch Kernwaffen freigesetzteAktivität an⁹⁰Sr betrug etwa 6 · 10¹⁷ Bq (600 PBq).^[23] Dies entspricht rund 115 Kilogramm.

Die Aufnahme von⁹⁰Sr, das etwa über belastete Milch in den Körper gelangen kann, ist gefährlich. Durch die energiereiche Betastrahlung des Isotops können Zellen in Knochen oder Knochenmark verändert und somitKnochentumore oderLeukämien ausgelöst werden. EineDekorporation des in die Knochen aufgenommenen Strontiums mitChelatbildnern ist unmöglich, da diese bevorzugt Calcium komplexieren und das Strontium im Knochen verbleibt.^[23] Eine Dekorporation mitBariumsulfat ist nur möglich, wenn sie rasch nach der Inkorporation erfolgt, bevor der Einbau in Knochen erfolgen kann.^[33] Auch der Abbau durch biologische Vorgänge verläuft nur sehr langsam, diebiologische Halbwertszeit liegt in Knochen bei 49 Jahren, dieeffektive Halbwertszeit von⁹⁰Sr bei 18,1 Jahren.^[34] Möglicherweise bindet⁹⁰Sr an Zellen derNebenschilddrüsen. Dies würde die Häufung von Fällen einesHyperparathyreoidismus beiLiquidatoren desReaktors inTschernobyl erklären.^[35]

Die Betastrahlung von⁹⁰Sr und⁹⁰Y kann inRadionuklidbatterien, etwa für abgelegeneLeuchttürme undFunkfeuer in der ehemaligenSowjetunion,^[36] zur langlebigenIsotopenmarkierung, zur Dickenmessung von Materialien oder zumKalibrieren vonGeigerzählern genutzt werden.^[23]90Sr eignet sich für Radionuklidbatterien, da es geringe Gamma-Emissionen erzeugt und daher wenig Abschirmung benötigt. Die thermische Leistung pro Gramm ist mit 0,9 Watt beireinem⁹⁰Sr sogar höher als beim ebenfalls häufig verwendeten²³⁸Pu, welches jedoch fast drei Mal langlebiger ist. Aufgrund der Problematik von⁹⁰Sr in der Umwelt (vgl. auchRadiologischer Unfall von Lia) wird es jedoch in den meisten Radionuklidbatterien nicht als Reinstoff, sondern als⁹⁰Sr TiO₃ eingesetzt, welches gegenüber Luft und Wasser stabil ist und auch physisch relativ widerstandsfähig. DieLeistungsdichte sinkt dabei auf 0,45 W_thermisch/g.^[37][38] Wird das benötigte⁹⁰Sr ausabgebrannten Brennstoff extrahiert sinkt die Leistungsdichte weiter, da kein reines⁹⁰Sr vorliegt, sondern ein Gemisch verschiedener Isotope. Da das stabile Endprodukt des Zerfalls von⁹⁰Sr Zirconium ist, wären „verbrauchte“ Radionuklidbatterien aus Strontium-90 prinzipiell als Rohstoff denkbar, da natürliche Vorkommen an Zirconium fast immer mitHafnium verunreinigt sind. Die Entfernung von Hafnium ist notwendig für die Produktion vonZircalloy für Hüllrohre in Kernkraftwerken, aber aufgrund der chemischen und physikalischen Ähnlichkeit der beiden Elemente aufwendig und teuer. Da das Ziel der Verwendung wiederum eine kerntechnische Anlage ist, dürften die rechtlichen Hürden bei dieser Art Recycling auch geringer sein als – zum Beispiel – bei der Extraktion von Silber aus Abfällen derWiederaufarbeitung. Allfällige Verunreinigungen mit⁹⁰Sr wärenaus kernphysikalischer Sicht zu „verschmerzen“, da derWirkungsquerschnitt für Neutroneneinfang in⁹⁰Sr ähnlich niedrig wie in Zirconium ist.

Der kleine deutscheKugelhaufenreaktor namensAVR neben dem Gelände desForschungszentrums inJülich gilt nach Angabe des Betreibers als die am stärksten mit⁹⁰Sr kontaminierte Nuklearanlage weltweit.^[39] Auch im Boden unter dem Reaktor befindet sich Strontium.^[40] Dieses soll beimRückbau des Reaktors bis 2025 aufwändig entfernt werden.^[41]

⁸⁷Sr ist das Zerfallsprodukt des mit einer Halbwertszeit von 48 Milliarden Jahren sehr langlebigenRubidiumisotops⁸⁷Rb. Aus dem Verhältnis der verschiedenen Strontiumisotope kann im Rahmen einerStrontiumisotopenanalyse daher das Alter von rubidium- und strontiumhaltigenGesteinen wieGranit bestimmt werden.^[42]

Strontium wird unter verschiedenen Bedingungen in unterschiedlichen Mengen inKnochen undZähnen eingelagert. Gleichzeitig hängt das Isotopenverhältnis von⁸⁶Sr und⁸⁷Sr von den Gesteinen der Umgebung ab. Daher kann man aus den Isotopenverhältnissen des Strontiums mitunter Rückschlüsse auf Wanderungsbewegungen von prähistorischen Menschen ziehen.^[43] Die – geringe aber messbare – Belastung mit⁹⁰Sr der allgemeinen Bevölkerung konnte anhand von Studien mitMilchzähnen amerikanischer Kinder in den 1950er und 1960er Jahren nachgewiesen werden.^[44] Da die Werte – unter anderem durchBioakkumulation – höher als erwartet ausfielen, stieg der Druck auf die Politik, die Freisetzung dieser Substanz durch atmosphärische Kernwaffenexplosionen einzustellen. Bei den in den folgenden dreißig Jahren noch von den Supermächten durchgeführten unterirdischen Tests wurde dann um Größenordnungen weniger⁹⁰Sr in die Umwelt abgegeben, sodass die entsprechenden Werte in Folgestudien wieder sanken.

GemäßUSGS-Bericht 2022 wurden je 40 % des in den USA verbrauchten Strontiums sowie der Strontiumverbindungen zur Herstellung von keramischen Ferritmagneten und zur Herstellung vonPyrotechnik (rote Färbung in Feuerwerken und Signalfackeln) verwendet. Die restlichen 20 % entfielen auf die Herstellung von Bohrflüssigkeitsadditiven für Öl- und Gasbohrungen, Verwendung in der elektrolytischen Herstellung von Zink, Herstellung von Legierungen, Pigmenten und Füllstoffen, sowie als Additiv in der Glasindustrie. Als Bohrflüssigkeitsadditiv für Öl- und Gasbohrungen wird vor allem das StrontiummineralCoelestin verwendet. Praktisch das gesamte in den USA verbrauchte Coelestin entfiel auf diesen Bereich.^[45]

Metallisches Strontium wird vor allem in der Aluminiumindustrie (Aluminiumprimär- und Sekundärhütten, sowie Gießereien) ebenso wieNatrium alsgefügebeeinflussendes Mittel beiAluminium-Silicium-Legierungen mit 7–12 %Silicium eingesetzt. Geringe Beimengungen an Strontium verändern dasEutektikum in Silicium-Aluminium-Legierungen und verbessern so die mechanischen Eigenschaften der Legierung. Dies liegt daran, dass bei Aluminium-Silicium-Legierungen ohne Strontium am Eutektikum grobe, nadelförmige, mechanisch wenig belastbare Körner ausfallen, was durch das Strontium verhindert wird.^[20] Seine „veredelnde“ Wirkung hält in gießbereiten Schmelzen (Gieß- und Warmhalteöfen) länger an als die des Natriums, da es weniger leicht oxidierbar ist. Auf dem Gebiet langsam erstarrender Schmelzen (Sandguss) hat das Strontium das über Jahrzehnte allein gebräuchliche Natrium teilweise bereits verdrängt. Bei rascher Erstarrung in metallischer Dauerform, insbesondere beiDruckguss, ist die Anwendung von Strontium nicht in jedem Fall zwingend, die Ausbildung des erwünschten feinen, „veredelten“ Gefüges wird bereits durch die rasche Erstarrung begünstigt.^[46]

Strontium wird Ferrosilicium zugesetzt, es reguliert die Struktur des Kohlenstoffs und verhindert beim Gießen ein ungleichmäßiges Erstarren.^[20]

Weiterhin kann Strontium alsGettermaterial in Elektronenröhren, zum Entfernen von Schwefel und Phosphor aus Stahl sowie zum Härten von Akku-Platten aus Blei genutzt werden.^[23]

Nur wenige Lebewesen nutzen Strontium in biologischen Prozessen. Hierzu zählenAcantharia, einzelligeeukaryontische Lebewesen, die zu denStrahlentierchen gehören und ein häufiger Bestandteil desZooplanktons im Meer sind. Diese nutzen als einzigeProtistenStrontiumsulfat als Baumaterial für das Skelett. Dadurch bewirken sie auch Veränderungen des Strontiumgehaltes in einzelnen Meeresschichten, indem sie zunächst Strontium aufnehmen und nach dem Absterben in tiefere Schichten sinken, wo sie sich auflösen.^[47][48]Zieralgen wieMicrasterias undClosteriumbiomineralisieren Strontium undBarium aus ihrer Umgebung und lagern sie in internen Kristallen ab, wodurch deren schädliche Wirkung auf den Organismus vermindert wird.^[49][50]

Strontium ist nichtessentiell, es sind nur wenige biologische Wirkungen des Elementes bekannt. So ist es möglich, dass Strontium hemmend gegenüberKaries wirkt.^[51]

ImTierversuch beiSchweinen zeigten sich durch eine strontiumreiche und calciumarme Ernährung Symptome wieKoordinationsstörungen, Schwachheit und Lähmungserscheinungen.^[52]

Strontium hat in seinen Eigenschaften große Ähnlichkeit mitCalcium. Jedoch wird es im Gegensatz zu Calcium nur in geringen Mengen über denDarm aufgenommen. Verantwortlich hierfür ist möglicherweise der größereIonenradius des Elementes. Der Gehalt an Strontium beträgt durchschnittlich bei einem 70 Kilogramm schweren Mann nur 0,32 g, im Vergleich dazu enthält der Körper etwa 1000 g Calcium. Das aufgenommene Strontium wird – wie Calcium – vor allem in denKnochen gespeichert,^[53] was eine Behandlungsoption für dieOsteoporose darstellt. Durch Salzbildung mit organischen Säuren wieRanelicsäure oderMalonsäure wird eine entsprechend hoheBioverfügbarkeit erreicht.

In Untersuchungen von antiken Gladiatorenskeletten zeigten sich gegenüber der Normalbevölkerung höhere Strontiumkonzentrationen. Dieses wurde vermutlich in Form von Pflanzenasche zu sich genommen.^[54]

⁸⁹Sr wird alsChlorid (unter dem HandelsnamenMetastron) zurRadionuklidtherapie von Knochenmetastasen verwendet. Die sogenannteStrontium-Einheit (Einheitenzeichen: S.U.) ist ein Maß für den Gehalt von⁹⁰Sr im Körper.

Wie andere Erdalkalimetalle ist Strontium brennbar. Es reagiert mit Wasser oderKohlenstoffdioxid, so dass diese nicht alsLöschmittel verwendet werden können. Zum Löschen solltenMetallbrandlöscher (Klasse D) verwendet werden, zudem ist die Verwendung von trockenem Sand, Salz und Löschpulver möglich. Weiterhin bildet sich bei Kontakt mit WasserWasserstoff, der explosionsgefährlich ist. Für die Beseitigung kleiner Mengen kann Strontium mitIsopropanol,tert-Butanol oderOctanol umgesetzt werden.^[11]

Wie alle Erdalkalimetalle kommt Strontium in stabilen Verbindungen ausschließlich in derOxidationsstufe +2 vor. Es handelt sich in der Regel um farblose, häufig gut wasserlösliche Salze.

Mit den HalogenenFluor,Chlor,Brom undIod bildet Strontium jeweils ein Halogenid mit der allgemeinen Formel SrX₂. Es sind typische, farblose und bis aufStrontiumfluorid gut wasserlösliche Salze. Sie können durch Umsetzung von Strontiumcarbonat mit Halogenwasserstoffsäuren wieFlusssäure oderSalzsäure dargestellt werden. Verwendung findet unter anderenStrontiumchlorid als Zwischenprodukt für die Herstellung anderer Strontiumverbindungen sowie inZahnpasta, wo es gegen schmerzempfindliche Zähne wirken soll.^[55]

Industriell wichtig sind vor allem die Strontiumsalze von Sauerstoffsäuren wieStrontiumcarbonat,Strontiumnitrat,Strontiumsulfat oderStrontiumchromat. Strontiumcarbonat ist die wichtigste Handelsform von Strontiumverbindungen, der Großteil des abgebauten Coelestins wird zu Strontiumcarbonat umgesetzt. Verwendet wird es vor allem zur Herstellung vonröntgenabsorbierendem Glas fürKathodenstrahlröhren, aber auch für die Herstellung vonStrontiumferrit fürPermanentmagnete oderElektrokeramiken. Strontiumnitrat wird vorwiegend in derPyrotechnik für die Strontium-typische rote Flammenfärbung eingesetzt, das gelbe Strontiumchromat dient alsGrundierung gegen Korrosion von Aluminium imFlugzeug- oderSchiffbau.^[20]

Strontium(I)-Verbindungen wurden als instabile Zwischenstufen in heißen Flammen nachgewiesen. Dabei ist Strontium(I)-hydroxid, SrOH, ähnlich wie Strontium(I)-chlorid, SrCl, ein starker Emitter im roten Spektralbereich und fungiert als alleiniger Farbgeber in lichtstarken und tiefgesättigten roten pyrotechnischen Leuchtsätzen.^[56]

Organische Strontiumverbindungen sind nur in geringem Maße bekannt und untersucht, da sie sehr reaktiv sind und auch mit vielen Lösungsmitteln wie Ethern reagieren können. In unpolaren Lösungsmitteln sind sie dagegen unlöslich. Dargestellt wurde unter anderem einMetallocen mitPentamethylcyclopentadienyl-Anionen (Cp*), das in der Gasphase im Gegensatz zu anderen Metallocenen wieFerrocen gewinkelt ist.^[57]

Eine Übersicht über Strontiumverbindungen gibt dieKategorie:Strontiumverbindung.

• J. Paul MacMillan, Jai Won Park, Rolf Gerstenberg, Heinz Wagner, Karl Köhler, Peter Wallbrecht:Strontium and Strontium Compounds. In:Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2005,doi:10.1002/14356007.a25_321.
• A. F. Holleman,E. Wiberg,N. Wiberg:Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007,ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1236–1258.

Commons: Strontium – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Strontium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Eintrag zuStrontium. In:Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 29. April 2014.

1. ↑Harry H. Binder:Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999,ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, auswww.webelements.com (Strontium) entnommen.
3. ↑CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
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• Feuergefährlicher Stoff
• Beschränkter Stoff nach REACH-Anhang XVII, Eintrag 40
• Hautreizender Stoff
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