Introduction to Strontium
સ્ટ્રોન્શિયમ (પ્રતીક: Sr) એ નરમ, ચાંદી-સફેદ ધાતુ તત્વ છે જે આવર્ત કોષ્ટકના ગ્રુપ 2 માં આવે છે, જેને આલ્કલાઇન અર્થ મેટલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ છે અને પ્રકૃતિમાં ક્યારેય મુક્ત તત્વ તરીકે જોવા મળતું નથી, હંમેશા સંયોજનોમાં જ હોય છે. તેના રાસાયણિક ગુણધર્મો કેલ્શિયમ અને બેરિયમ જેવા જ છે, જે આવર્ત કોષ્ટકમાં તેના પાડોશીઓ છે.
Reactivity with Air
સ્ટ્રોન્શિયમ અત્યંત પ્રતિક્રિયાશીલ ધાતુ છે. હવાના સંપર્કમાં આવતાં, તે ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજન બંને સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપે છે. આનાથી ધાતુની ચળકતી, ચાંદી જેવી સપાટી ઝડપથી ઝાંખી પડી જાય છે, અને સ્ટ્રોન્શિયમ ઓક્સાઇડ ($\text{SrO}$) અને સ્ટ્રોન્શિયમ નાઇટ્રાઇડ ($\text{Sr}_3\text{N}_2$) નો સ્તર બને છે. આ ઝડપી ઝાંખપ અને પ્રતિક્રિયાશીલતાને કારણે, તત્વીય સ્ટ્રોન્શિયમને સામાન્ય રીતે ખનિજ તેલ હેઠળ અથવા આર્ગોન જેવા નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે, જેથી વાતાવરણીય વાયુઓ સાથે તેની પ્રતિક્રિયા અટકાવી શકાય.
Reactivity with Water
સ્ટ્રોન્શિયમ પાણી સાથે પ્રબળ રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જોકે સામાન્ય રીતે સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ જેવા આલ્કલી ધાતુઓ (ગ્રુપ 1 તત્વો) કરતાં ઓછી હિંસક રીતે. જ્યારે સ્ટ્રોન્શિયમ ધાતુને પાણીમાં મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે તે સ્ટ્રોન્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ ($\text{Sr(OH)}_2$) અને હાઇડ્રોજન વાયુ ($\text{H}_2$) ઉત્પન્ન કરવા પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આ પ્રતિક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ છે: $\text{Sr(s)} + 2\text{H}_2\text{O(l)} \rightarrow \text{Sr(OH)}_2\text{(aq)} + \text{H}_2\text{(g)}$
હાઇડ્રોજન વાયુનો છૂટો પડવો પરપોટા તરીકે જોઈ શકાય છે. આ પ્રતિક્રિયા ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે, અને જો હાઇડ્રોજન વાયુની સાંદ્રતા પૂરતી ઊંચી હોય અને ઇગ્નીશન સ્ત્રોત હાજર હોય, તો હાઇડ્રોજન વાયુ સળગી શકે છે.
Toxicity
કુદરતી રીતે જોવા મળતું સ્ટ્રોન્શિયમ, જેમાં કેટલાક સ્થિર આઇસોટોપ્સનો સમાવેશ થાય છે, તેને સામાન્ય રીતે ઓછી ઝેરી અસરવાળું માનવામાં આવે છે. કેલ્શિયમ સાથે તેની રાસાયણિક સમાનતાનો અર્થ એ છે કે તે હાડકાં અને દાંતમાં ભળી શકે છે. હકીકતમાં, માનવ શરીરમાં સ્થિર સ્ટ્રોન્શિયમની થોડી માત્રા હાજર હોય છે. જો લાંબા સમય સુધી સ્થિર સ્ટ્રોન્શિયમ સંયોજનોની વધુ માત્રા લેવામાં આવે તો તે કેલ્શિયમ ચયાપચયમાં દખલ કરી શકે છે, પરંતુ કુદરતી રીતે જોવા મળતા સ્તરો સામાન્ય રીતે માનવ સ્વાસ્થ્ય માટે ચિંતાનો વિષય નથી. સ્થિર સ્ટ્રોન્શિયમને તેના કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપથી અલગ પાડવું મહત્વપૂર્ણ છે.
Radioactivity
સ્ટ્રોન્શિયમના તમામ ચાર કુદરતી રીતે જોવા મળતા આઇસોટોપ્સ ($\text{Sr-84, Sr-86, Sr-87, Sr-88}$) સ્થિર અને બિન-કિરણોત્સર્ગી છે. તેથી, કુદરતી રીતે જોવા મળતું સ્ટ્રોન્શિયમ કિરણોત્સર્ગી નથી.
જોકે, એક વિશિષ્ટ આઇસોટોપ, સ્ટ્રોન્શિયમ-90 ($\text{Sr-90}$), એક અત્યંત મહત્વપૂર્ણ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ છે. તે પરમાણુ રિએક્ટર અને પરમાણુ શસ્ત્રોમાંથી મળતું વિભાજન ઉત્પાદન છે. $\text{Sr-90}$ આશરે 28.8 વર્ષના અર્ધ-આયુષ્ય સાથે બીટા ઉત્સર્જક છે. કેલ્શિયમ સાથે તેની રાસાયણિક સમાનતાને કારણે, જો તેનું સેવન કરવામાં આવે તો, $\text{Sr-90}$ અસ્થિમજ્જા અને હાડકાના પેશીઓમાં જમા થઈ શકે છે, જ્યાં તેનો કિરણોત્સર્ગી ક્ષય DNA ને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને હાડકાના કેન્સર અને લ્યુકેમિયા સહિતની ગંભીર સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓ તરફ દોરી શકે છે. આનાથી પરમાણુ ફોલઆઉટ અથવા દૂષણના કિસ્સામાં $\text{Sr-90}$ એક મુખ્ય પર્યાવરણીય અને સ્વાસ્થ્ય ચિંતાનો વિષય બને છે.
Flammability
સ્ટ્રોન્શિયમ ધાતુ જ્વલનશીલ છે. જ્યારે તેને સળગાવવામાં આવે છે, ખાસ કરીને પાઉડર સ્વરૂપમાં અથવા પાતળી છાલ તરીકે, ત્યારે તે લાક્ષણિક, તેજસ્વી કિરમજી લાલ જ્યોત સાથે બળે છે. આ વિશિષ્ટ રંગ ગરમ થવા પર સ્ટ્રોન્શિયમ પરમાણુઓના ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમનું પરિણામ છે, જે તેને વિવિધ એપ્લિકેશન્સમાં ઉપયોગી બનાવે છે.
Famous Chemical Reaction: Pyrotechnics
સ્ટ્રોન્શિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મોનો સૌથી જાણીતો ઉપયોગ પાયરોટેકનિકમાં તેનો ઉપયોગ છે જે આકર્ષક લાલ રંગ ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે સ્ટ્રોન્શિયમ સંયોજનો, જેમ કે સ્ટ્રોન્શિયમ નાઇટ્રેટ ($\text{Sr(NO}_3)_2$), સ્ટ્રોન્શિયમ કાર્બોનેટ ($\text{SrCO}_3$), અથવા સ્ટ્રોન્શિયમ ક્લોરાઇડ ($\text{SrCl}_2$), ને જ્યોતમાં તીવ્રપણે ગરમ કરવામાં આવે છે (જેમ કે ફટાકડામાં), ત્યારે સ્ટ્રોન્શિયમ પરમાણુઓ ઊર્જા શોષી લે છે, જેનાથી તેમના ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ ઊર્જા સ્તરો પર કૂદી પડે છે. જ્યારે આ ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન તેમના મૂળ, નીચલા ઊર્જા સ્તરો પર પાછા ફરે છે, ત્યારે તેઓ ચોક્કસ તરંગલંબાઇ પર પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરે છે, જેને મનુષ્યો તેજસ્વી કિરમજી લાલ તરીકે જુએ છે. આ પ્રતિક્રિયા ભારતમાં દિવાળી જેવા તહેવારો દરમિયાન ફટાકડામાં જોવા મળતા ભવ્ય લાલ ડિસ્પ્લે બનાવવા માટે મૂળભૂત છે.