Карбонат стронция — это карбонатная соль стронция, имеющая вид белого или серого порошка.

В природе встречается как минерал стронцианит.

Название ИЮПАК: Карбонат стронция.

Синонимы: стронциевая соль угольной кислоты, стронцианит.

Номер CAS: 1633-05-2

Номер ЕС: 216-643-7

Формула Хилла: CO₃Sr

Химические свойства

Карбонат стронция — белый порошок без запаха и вкуса.

Это карбонат, слабое основание и поэтому реагирует с кислотами.

В остальном он стабилен и безопасен в работе. Практически нерастворим в воде (0,0001 г на 100 мл).

Растворимость значительно увеличивается до 0,1 г на 100 мл, если вода насыщена углекислым газом.

Характеристики

Химическая формула: SrCO3.

Молярная масса: 147,63 г·моль−1

Внешний вид: Белый порошок

Запах: Без запаха

Плотность: 3,5 г/см3

Температура плавления: 1494 ° C (2721 ° F; 1767 К) (разлагается)

Растворимость в воде

0,0011 г/100 мл (18 °С)

0,065 г/100 мл (100 °С)

Продукт растворимости (Ксп): 5,6×10-10.

Растворимость в других растворителях: Растворим в хлориде аммония.

Мало растворим в аммиаке

Магнитная восприимчивость (χ): −47,0·10–6 см3/моль

Показатель преломления (нД): 1,518

Карбонат стронция (SrCO3), промышленно производимый из сульфата стронция (SrSO4), содержащегося в целеститовых рудах, является одним из важнейших сырьевых материалов для получения других соединений стронция и широко используется в различных отраслях промышленности.

Карбонат стронция имеет два основных применения: в качестве добавки при производстве цветных телевизионных трубок и как компонент при производстве постоянных керамических ферритовых магнитов.

Другие области применения включают производство цинка, стекла, пиротехники, красок, сушилок и металлического стронция.

Потребление карбоната стронция удвоилось (Геологическая служба США, 2021 г.) с 2008 по 2018 год.

Ожидается, что в связи с быстрым расширением рынка электромобилей этот рост спроса продолжится.

Карбонат стронция используется для производства ферритовых магнитов, которые используются в различных электронных устройствах, таких как двигатели, динамики и генераторы.

Кроме того, карбонат стронция используется в качестве ингредиента специальных химикатов и пигментов в таких отраслях, как краски и покрытия.

Подготовка

Помимо того, что карбонат стронция является природным минералом, его получают синтетически в одном из двух процессов.

Оба процесса начинаются с встречающегося в природе целестина, минеральной формы сульфата стронция (SrSO4).

В процессе «черной золы» целезит обжигается с коксом при температуре 1100–1300 °C с образованием сульфида стронция.

Сульфат восстанавливается, остается сульфид:

SrSO4 + 2 C → SrS + 2 CO2

Смесь сульфида стронция с углекислым газом или карбонатом натрия затем образует осадок карбоната стронция.

SrS + H2O + CO2 → SrCO3 + H2S

SrS + Na2CO3 → SrCO3 + Na2S

В методе «прямой конверсии» или двойного разложения смесь целезита и карбоната натрия обрабатывается водяным паром с образованием карбоната стронция со значительными количествами нерастворенных других твердых веществ.

Этот материал смешивается с соляной кислотой, которая растворяет карбонат стронция с образованием раствора хлорида стронция.

Как и в процессе получения черной золы, для повторного осаждения карбоната стронция используется диоксид углерода или карбонат натрия.

Использование

Азотная кислота реагирует с карбонатом стронция с образованием нитрата стронция.

Чаще всего его используют в качестве недорогого красителя в фейерверках.

Стронций и его соли излучают в пламени ярко-красный цвет. В отличие от других солей стронция, карбонатная соль обычно предпочтительнее из-за ее стоимости и того факта, что она не гигроскопична. Его способность нейтрализовать кислоту также полезна в пиротехнике.

Еще одно подобное применение - дорожные фонари.

Карбонат стронция используется в электронной технике.

Он используется в производстве цветных телевизионных приемников для поглощения электронов, выходящих из катода.

Его используют для приготовления переливающегося стекла, светящихся красок, оксида стронция и солей стронция, а также для рафинирования сахара и некоторых лекарств.

Он широко используется в керамической промышленности в качестве ингредиента глазурей.

Он действует как флюс и изменяет цвет некоторых оксидов металлов.

Он имеет некоторые свойства, подобные карбонату бария.

Он также используется для производства ферритов стронция для постоянных магнитов, которые используются в громкоговорителях и дверных магнитах.

Из карбоната стронция также производятся сверхпроводники, такие как BSCCO, и электролюминесцентные материалы.

Сначала его прокаливают до SrO, а затем смешивают с серой, чтобы получить SrS:x, где x обычно представляет собой европий.

Это «сине-зеленый» люминофор, чувствительный к частоте и меняющий цвет от салатового до синего.

Вместо этого для получения желтого/оранжевого свечения также можно использовать другие легирующие примеси, такие как галлий или иттрий.

Из-за своего статуса слабого основания Льюиса карбонат стронция может производить множество различных соединений стронция, просто используя соответствующую кислоту.

Микробное осаждение

Цианобактерии Calothrix, Synechococcus и Gloeocapsa могут осаждать стронциановый кальцит в грунтовых водах.