Strontium (Sr) - अभिक्रिया

स्ट्रॉन्शियमची ओळख

स्ट्रॉन्शियम (प्रतीक: Sr) हा आवर्त सारणीच्या गट 2 मधील एक मऊ, चांदीसारखा पांढरा धातूचा घटक आहे, जो अल्कधर्मी मृदा धातू म्हणून ओळखला जातो. तो अत्यंत क्रियाशील असून निसर्गात कधीही मुक्त घटक म्हणून आढळत नाही, तो नेहमी संयुगांच्या स्वरूपात असतो. त्याचे रासायनिक गुणधर्म आवर्त सारणीतील त्याचे शेजारी असलेल्या कॅल्शियम आणि बेरियमसारखेच आहेत.

हवेबरोबरची क्रियाशीलता

स्ट्रॉन्शियम हा अत्यंत क्रियाशील धातू आहे. हवेच्या संपर्कात आल्यास, तो ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन या दोन्हीबरोबर सहजपणे प्रतिक्रिया देतो. यामुळे धातूची चमकदार, चांदीसारखी पृष्ठभाग लवकर काळसर होते आणि स्ट्रॉन्शियम ऑक्साईड ($\text{SrO}$) आणि स्ट्रॉन्शियम नायट्राइड ($\text{Sr}_3\text{N}_2$) चा थर तयार होतो. या वेगवान काळसर होण्यामुळे आणि क्रियाशीलतेमुळे, वायूमंडलातील वायूंशी त्याची प्रतिक्रिया टाळण्यासाठी, मूलद्रव्य स्ट्रॉन्शियम सामान्यतः खनिज तेलाखाली किंवा आर्गॉनसारख्या निष्क्रिय वातावरणात साठवले जाते.

पाण्याबरोबरची क्रियाशीलता

स्ट्रॉन्शियम पाण्याची तीव्र प्रतिक्रिया देतो, जरी सोडियम किंवा पोटॅशियमसारख्या अल्कली धातूंपेक्षा (गट 1 मधील घटक) कमी तीव्रतेने. जेव्हा स्ट्रॉन्शियम धातू पाण्यात ठेवला जातो, तेव्हा तो स्ट्रॉन्शियम हायड्रॉक्साईड ($\text{Sr(OH)}_2$) आणि हायड्रोजन वायू ($\text{H}_2$) तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देतो.

या प्रतिक्रियेसाठी रासायनिक समीकरण खालीलप्रमाणे आहे: $\text{Sr(s)} + 2\text{H}_2\text{O(l)} \rightarrow \text{Sr(OH)}_2\text{(aq)} + \text{H}_2\text{(g)}$

हायड्रोजन वायूचे उत्सर्जन बुडबुड्यांच्या रूपात पाहिले जाऊ शकते. ही प्रतिक्रिया उष्णता निर्माण करते आणि जर हायड्रोजन वायूची एकाग्रता पुरेशी जास्त असेल आणि प्रज्वलन स्रोत उपस्थित असेल, तर हायड्रोजन वायू पेट घेऊ शकतो.

विषारीपणा

नैसर्गिकरित्या आढळणारे स्ट्रॉन्शियम, ज्यात अनेक स्थिर समस्थानिकांचा समावेश आहे, ते सामान्यतः कमी विषारी मानले जाते. कॅल्शियमशी असलेले त्याचे रासायनिक साम्य याचा अर्थ असा की ते हाडे आणि दातांमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकते. खरं तर, मानवी शरीरात स्थिर स्ट्रॉन्शियमचे लहान प्रमाणात अस्तित्व असते. जरी स्थिर स्ट्रॉन्शियम संयुगांचे जास्त डोस दीर्घकाळ सेवन केल्यास कॅल्शियमच्या चयापचयामध्ये अडथळा येऊ शकतो, तरी नैसर्गिकरित्या आढळणारे प्रमाण मानवी आरोग्यासाठी सामान्यतः चिंतेचे कारण नसते. स्थिर स्ट्रॉन्शियम आणि त्याच्या किरणोत्सर्गी समस्थानिकांमध्ये फरक करणे महत्त्वाचे आहे.

किरणोत्सर्गीता

स्ट्रॉन्शियमचे नैसर्गिकरित्या आढळणारे सर्व चार समस्थानिके ($\text{Sr-84, Sr-86, Sr-87, Sr-88}$) स्थिर आहेत आणि किरणोत्सर्गी नाहीत. त्यामुळे, नैसर्गिकरित्या आढळणारे स्ट्रॉन्शियम किरणोत्सर्गी नाही.

तथापि, एक विशिष्ट समस्थानिक, स्ट्रॉन्शियम-90 ($\text{Sr-90}$), एक अत्यंत महत्त्वाचे किरणोत्सर्गी समस्थानिक आहे. हे अणुभट्ट्या आणि अणुबॉम्बमधील विखंडन उत्पादन आहे. $\text{Sr-90}$ हा सुमारे 28.8 वर्षांच्या अर्धायुष्यासह बीटा उत्सर्जक आहे. कॅल्शियमशी त्याच्या रासायनिक साम्यामुळे, जर ते शरीरात गेले, तर $\text{Sr-90}$ अस्थिमज्जामध्ये आणि हाडांच्या ऊतकांमध्ये जमा होऊ शकते, जिथे त्याचा किरणोत्सर्गी क्षय डीएनएला हानी पोहोचवू शकतो आणि हाडांचा कर्करोग आणि ल्युकेमिया यासह गंभीर आरोग्य समस्यांना कारणीभूत ठरू शकतो. यामुळे अणुबॉम्बच्या स्फोटानंतर किंवा दूषिततेच्या घटनेत $\text{Sr-90}$ एक प्रमुख पर्यावरणीय आणि आरोग्य समस्या बनते.

ज्वलनशीलता

स्ट्रॉन्शियम धातू ज्वलनशील आहे. जेव्हा तो पेटवला जातो, विशेषतः पावडरच्या स्वरूपात किंवा पातळ तुकड्यांमध्ये, तेव्हा तो एका विशिष्ट, तेजस्वी लालसर रंगाच्या ज्योतीने जळतो. हा विशिष्ट रंग स्ट्रॉन्शियम अणू गरम झाल्यावर त्यांच्या उत्सर्जन वर्णक्रियेचा (emission spectrum) परिणाम आहे, ज्यामुळे तो विविध उपयोगांमध्ये उपयुक्त ठरतो.

प्रसिद्ध रासायनिक प्रतिक्रिया: फटाके

स्ट्रॉन्शियमच्या रासायनिक गुणधर्मांपैकी एक सर्वात सुप्रसिद्ध उपयोग म्हणजे फटाक्यांमध्ये तेजस्वी लाल रंग तयार करण्यासाठी त्याचा वापर. जेव्हा स्ट्रॉन्शियम संयुगे, जसे की स्ट्रॉन्शियम नायट्रेट ($\text{Sr(NO}_3)_2$), स्ट्रॉन्शियम कार्बोनेट ($\text{SrCO}_3$), किंवा स्ट्रॉन्शियम क्लोराईड ($\text{SrCl}_2$), ज्योतमध्ये (जसे फटाक्यांमध्ये) तीव्रपणे गरम केले जातात, तेव्हा स्ट्रॉन्शियम अणू ऊर्जा शोषून घेतात, ज्यामुळे त्यांचे इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरांवर जातात. हे उत्तेजित इलेक्ट्रॉन त्यांच्या मूळ, कमी ऊर्जा स्तरांवर परत येतात तेव्हा ते विशिष्ट तरंगलांबीवर प्रकाश उत्सर्जित करतात, जे मानवांना तेजस्वी लालसर म्हणून दिसते. ही प्रतिक्रिया भारतामध्ये दिवाळीसारख्या सणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या फटाक्यांमधील शानदार लाल प्रदर्शन तयार करण्यासाठी मूलभूत आहे।