نیترات استرانسیوم یک ترکیب معدنی است که از اجزای استرانسیوم، نیتروژن و اکسیژن با فرمول Sr(NO3)2 ساخته شده است. این جامد یک ماده کریستالی سفید و بی بو است. به عنوان رنگ قرمز و اکسید کننده در آتش بازی و کراکر و کبریت، سیگنال های دریایی و غیره استفاده می شود.
فهرست محتوا
مانند بسیاری از نمکهای استرانسیم دیگر، نیترات استرانسیم برای تولید شعله قرمز در لوازم آتش بازی و روشنایی جاده استفاده میشود. ویژگی اکسندگی نمک نیترات استرانسیم در چنین کاربردهای بسیار کارآمد است. نیترات استرانسیم میتواند در از بین بردن و کاهش سوزشهای پوستی کمک کند. در مقایسه با اسید گلیکولیک، هنگامی که نیترات استرانسیم با اسید گلیکولیک ترکیب شود، نیتریت استرانسیم باعث کاهش حساسیت پوستی میشود.
تاریخچه کشف نیترات استرانسیوم
نیترات استرانسیوم برای اولین بار در سال 1787 توسط شیمیدان اسکاتلندی، توماس چارلز هاپ کشف شد. او این ترکیب را با واکنش اسید نیتریک با کربنات استرانسیوم سنتز کرد.
SrCO3 + 2HNO3 → Sr(NO3)2 + H2O + CO2
نیترات استرانسیوم(Strontium nitrate) تا اوایل قرن بیستم کاربردهای زیادی نداشت. در آن زمان، از آن به عنوان منبع یون استرانسیوم در کاربردهای مختلف از جمله آتش بازی، رنگدانه ها و کاتالیزورها استفاده شد.
ساختار نیترات استرانسیوم
نیترات استرانسیوم دارای فرمول مولکولی Sr(NO3)2 و وزن مولکولی 211.6327 گرم بر مول است و یک جامد بلوری سفید است که بسیار محلول در آب است. ساختار نیترات استرانسیوم از یون های Sr2+ و NO3- تشکیل شده است. یون های Sr2+ توسط 12 یون NO3- احاطه شده اند. این ساختار شبیه به ساختار نیترات باریم است.
مشخصات فنی نیترات استرانسیم
| ویژگی | مقدار |
|---|---|
| نام شیمیایی | استرانسیم نیترات |
| فرمول شیمیایی | Sr(NO3)2 |
| جرم مولی | 211.44 گرم بر مول |
| شکل ظاهری | پودر بلوری سفید |
| چگالی | 2.986 گرم بر سانتی متر مکعب (در دمای 20 درجه سانتی گراد) |
| نقطه ذوب | 570 درجه سانتی گراد |
| نقطه جوش | 1040 درجه سانتی گراد |
| حلالیت در آب | 56.8 گرم در 100 گرم آب (در دمای 20 درجه سانتی گراد) |
| pH | 6.0 تا 8.0 (محلول 10%) |
| کد CAS | 10042-76-9 |
نیترات استرانسیوم یک جامد کریستالی سفید رنگ است. کریستال های مکعبی بی رنگ یا پودر یا گرانول سفید؛ مقدار80 گرم آن در 100 میلی لیتر آب و دمای 18 درجه سانتیگراد در آب حل می شود. نیترات استرانسیوم بسیار کمتر در اتانول و استون حل می شود.
موارد کاربرد نیترات استرانسیم
درست است کاربردهای صنعتی نیترات استرانسیم به دلیل وجود جایگزینهای ارزانتر مانند کلسیم و باریم، محدود است. با این حال نیترات استرانسیوم به عنوان منبع یون استرانسیوم در کاربردهای مختلف از جمله موارد زیر استفاده می شود:
آتش بازی: نیترات استرانسیوم برای تولید رنگ قرمز در آتش بازی استفاده می شود.
نحوه عملکرد: زمانی که نیترات استرانسیوم در شعله سوزانده می شود، یون های استرانسیوم به شدت برانگیخته می شوند.هنگام بازگشت به حالت پایدار، این یون ها نور قرمز با طول موج مشخصی از خود ساطع می کنند.این طول موج با طیف مرئی رنگ قرمز مطابقت دارد و به همین دلیل شعله به رنگ قرمز دیده می شود.
رنگدانه ها: نیترات استرانسیوم برای تولید رنگدانه های سفید(برای تولید سولفات استرانسیوم، SrSO4)و قرمز(برای تولید فسفات استرانسیوم، Sr3(PO4)2) استفاده می شود.
کاتالیزورها: نیترات استرانسیم به عنوان ماده اولیه(کاتالیزور) در تولید برخی از مواد شیمیایی دیگر مانند نیترات سرب و نیترات باریم استفاده میشود.همچنین در تصفیه آب و فاضلاب کاربرد دارد.
کاربردهای پزشکی:از نیترات استرانسیم در برخی از کرمها و پمادها برای کاهش تحریکات پوستی استفاده میشود.همچنین در درمان برخی از بیماریهای استخوانی مانند پوکی استخوان کاربرد دارد.
موارد زیر کاربردهای دیگر نیترات استرانسیوم هستند:
- در لوله های پرتو کاتدی به عنوان منبع یون استرانسیوم
- در تولید شیشه و سرامیک
- در تصفیه آب
- در صنعت چرم سازی
- در کشاورزی به عنوان کود
نیترات استرانسیم، Sr(NO3)2، و کلرات استرانسیم، Sr(ClO3)2، بسیار فرار هستند و رنگ زرشکی درخشانی را به شعله های آتش می دهند. بنابراین از آنها در آتش بازی و نمایش های مشابه استفاده می شود.
نکات ایمنی کار با نیترات استرانسیوم
هنگام کار با نیترات استرانسیوم از عینک، دستکش و لباس محافظ استفاده کنید.نیترات استرانسیوم را در مکان خنک و خشک نگهداری کنید و این ترکیب را دور از مواد قابل احتراق نگهداری کنید.در صورت تماس آن با پوست یا چشم، محل را با آب فراوان بشویید.در صورت بلع، فوراً با پزشک تماس بگیرید.
خطرات و معایب استفاده از نیترات استرانسیوم
نیترات استرانسیوم یک ترکیب شیمیایی با فرمول Sr(NO3)2 است که به عنوان رنگ دهنده قرمز در آتش بازی و سیگنال دهی و همچنین در کاربردهای پزشکی و صنعتی استفاده می شود. با این حال، استفاده از نیترات استرانسیوم معایبی هم دارد که باید در نظر گرفته شود:
خطرات سلامتی:
- سمیت: نیترات استرانسیوم سمی است و بلع یا استنشاق آن می تواند منجر به علائمی مانند تهوع، استفراغ، اسهال، درد شکم، ضعف عضلانی، سرگیجه و سردرد شود. در موارد شدید، مسمومیت با نیترات استرانسیوم می تواند منجر به فلج، نارسایی قلبی و مرگ شود.
- تحریک کننده: همچنین بدانید که نیترات استرانسیوم می تواند پوست، چشم و غشاهای مخاطی را تحریک کند. تماس با آن می تواند باعث قرمزی، سوزش، خارش و تورم شود.
- اثرات مضر بر سیستم عصبی: قرار گرفتن در معرض طولانی مدت نیترات استرانسیوم می تواند به سیستم عصبی آسیب برساند و باعث علائمی مانند لرزش، بی حسی، ضعف عضلانی و مشکلات تعادلی شود.
- اثرات مضر بر سیستم تولید مثل: مطالعات نشان داده اند که نیترات استرانسیوم می تواند به باروری و سلامت جنین آسیب برساند.
خطرات زیست محیطی نیترات استرانسیوم:
- آلودگی آب: نیترات استرانسیوم می تواند آب های زیرزمینی را آلوده کند.
- خطرات برای حیوانات: این ترکیب برای حیوانات سمی است و می تواند منجر به مرگ آنها شود.
خطرات انفجاری نیترات استرانسیوم:
- نیترات استرانسیوم یک اکسید کننده قوی است و می تواند با مواد قابل اشتعال واکنش داده و باعث انفجار شود.
بازار جهانی فروش نیترات استرانسیم
بازار جهانی نیترات استرانسیم در سال 2022 به 1.2 میلیارد دلار رسید و انتظار می رسد تا سال 2028 با CAGR 5.2% به 1.7 میلیارد دلار برسد.
عوامل محرک بازار
- رشد تقاضا برای نیترات استرانسیم در صنعت آتش بازی
- افزایش استفاده از نیترات استرانسیم در لوله های پرتو کاتدی
- رشد تقاضا برای شیشه های نوری با کیفیت بالا
بازار نیترات استرانسیم یک بازار رقابتی است و شرکت های فعال در این بازار باید برای حفظ سهم خود در بازار به طور مداوم نوآوری کنند.
نگهداری و انبار نیترات استرانسیم
نیترات استرانسیم یک ماده شیمیایی خطرناک است و باید با احتیاط کامل از آن نگهداری و انبار شود.
انبارداری: نیترات استرانسیم را باید در ظروف دربسته و غیرقابل نفوذ نگهداری کرد.ظروف نیترات استرانسیم باید به طور واضح برچسب گذاری شوند.
- از قرار دادن نیترات استرانسیم در ظروف فلزی خودداری کنید.
محل نگهداری: نیترات استرانسیم را باید در مکانی خنک، خشک و به دور از نور مستقیم خورشید نگهداری کرد.محل نگهداری باید به تهویه مناسب مجهز باشد.نیترات استرانسیم را باید دور از مواد قابل احتراق و مواد شیمیایی ناسازگار نگهداری کرد.
مقایسه نیترات استرانسیم با نیترات پتاسیم
نیترات استرانسیوم و نیترات پتاسیم هر دو نمک های نیترات هستند که در کاربردهای مختلفی از جمله آتش بازی، لوله های پرتو کاتدی و پیروتکنیک استفاده می شوند. با این حال، این دو ماده شیمیایی تفاوت های کلیدی نیز دارند:
- حلالیت: نیترات استرانسیوم در آب بیشتر از نیترات پتاسیم محلول است.
- نقطه ذوب: نیترات استرانسیوم نقطه ذوب پایین تری نسبت به نیترات پتاسیم دارد.
- چگالی: نیترات استرانسیوم چگالی بالاتری نسبت به نیترات پتاسیم دارد.
- قابلیت اکسیداسیون: نیترات استرانسیوم یک عامل اکسید کننده قوی تر از نیترات پتاسیم است.
- حالت پایداری: نیترات استرانسیوم از نیترات پتاسیم پایدارتر است.
کاربردها:
- آتش بازی: نیترات استرانسیوم برای تولید رنگ قرمز در آتش بازی استفاده می شود، در حالی که نیترات پتاسیم برای تولید رنگ بنفش استفاده می شود.
- لوله های پرتو کاتدی: نیترات استرانسیوم برای تولید پرتو الکترونی در لوله های پرتو کاتدی استفاده می شود، در حالی که نیترات پتاسیم برای افزایش روشنایی لامپ استفاده می شود.
- پیروتکنیک: نیترات استرانسیوم برای تولید دود رنگی در پیروتکنیک استفاده می شود، در حالی که نیترات پتاسیم برای تولید جرقه استفاده می شود.
