Нитрат стронция Sr(NO) — технические характеристики и применение
Нитрат стронция Sr(NO) — неорганическое соединение, представляющее собой белый кристаллический порошок без запаха. В промышленных объёмах выпускается в виде мелкокристаллического сыпучего продукта с насыпной плотностью 1,1–1,3 г/см. Вещество хорошо растворимо в воде (около 710 г/л при 20 C), гигроскопично, при хранении требует защиты от прямого контакта с влагой. Температура плавления — 570 C, при дальнейшем нагреве свыше 645 C начинается термическое разложение с выделением оксидов азота и кислорода.
Химическая формула Sr(NO) соответствует массовой доле стронция 41,4 %, азота — 13,2 %, кислорода — 45,4 %. Продукт выпускается по ТУ 6-09-3803-74 и аналогичным отраслевым спецификациям, регламентирующим содержание основного вещества не менее 99,0 %, примесей кальция, бария и железа — в пределах установленных норм. Квалификация «ч» и «хч» применяется для аналитических работ и синтеза соединений стронция высокой чистоты.
Физико-химические свойства
Кристаллическая решётка Sr(NO) относится к кубической сингонии (тип флюорита), что определяет изотропность оптических свойств и стабильность формы кристаллов. Показатель преломления — 1,587. Теплоёмкость при стандартных условиях — 0,88 кДж/(кгК). Растворение в воде сопровождается эндотермическим эффектом: энтальпия растворения составляет около +18,6 кДж/моль, что используется в охлаждающих смесях лабораторного назначения.
Водные растворы Sr(NO) имеют нейтральную или слабокислую реакцию (pH 5,5–7,0 в зависимости от концентрации). При взаимодействии с щелочами образуется малорастворимый гидроксид стронция, с карбонатами и сульфатами — соответствующие нерастворимые осадки. Эти реакции применяются при очистке сточных вод от ионов стронция и в аналитическом контроле.
Применение в промышленности
Основная область использования нитрата стронция — производство пиротехнических составов и сигнальных огней. Ионы стронция при возбуждении в пламени дают интенсивное карминово-красное излучение с длиной волны 636–687 нм, что делает Sr(NO) незаменимым компонентом:
- сигнальных патронов и морских маркерных буёв;
- осветительных и трассирующих составов для боеприпасов;
- фейерверочных изделий класса «красный огонь»;
- спичечных зажигательных масс;
- аэрозольных генераторов дыма специального назначения.
В металлургии Sr(NO) применяется как модификатор при рафинировании алюминиевых и магниевых сплавов: введение стронция в количестве 0,01–0,05 % измельчает эвтектическую составляющую силуминов, повышая пластичность и ударную вязкость отливок. В стекольной отрасли соединение вводится в шихту для производства кинескопного и оптического стекла с повышенным показателем преломления и рентгеноконтрастностью.
Условия хранения и меры безопасности
Sr(NO) относится к окислителям (класс опасности 5.1 по ГОСТ 19433-88). Хранение допускается в сухих складских помещениях при температуре не выше 30 C и относительной влажности не более 70 %, вдали от органических веществ, восстановителей, порошкообразных металлов и кислот. Упаковка — полиэтиленовые мешки с последующим помещением в многослойные бумажные мешки или металлические барабаны массой нетто 25–50 кг.
При работе с продуктом необходимо использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания (респиратор типа FFP2), защитные очки и резиновые перчатки. Пыль Sr(NO) при вдыхании вызывает раздражение слизистых оболочек; при попадании в глаза — промыть большим количеством воды и обратиться к врачу. Предельно допустимая концентрация аэрозоля в воздухе рабочей зоны — 1 мг/м.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Квалификация | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Sr(NO), % | 99,0 | Титриметрия | ч | ГОСТ 10651-73 |
| Массовая доля Ba, % | 0,05 | Атомно-эмиссионный | ч | Ограничение примеси |
| Массовая доля Ca, % | 0,05 | Комплексонометрия | ч | Ограничение примеси |
| Массовая доля Fe, % | 0,001 | Фотоколориметрия | хч | Для аналитических работ |
| Нерастворимый остаток, % | 0,005 | Гравиметрия | хч | В воде |
Логистические особенности
При транспортировке нитрат стронция классифицируется как опасный груз класса 5.1, номер ООН UN 1507. Допускается перевозка автомобильным и железнодорожным транспортом в крытых транспортных средствах при условии защиты от атмосферных осадков и механических повреждений упаковки. Совместная перевозка с горючими материалами, серой, углём и органическими пероксидами запрещена. Срок хранения при соблюдении условий — 12 месяцев с даты изготовления, после чего требуется повторный входной контроль.
Вопросы и ответы
Чем нитрат стронция отличается от карбоната стронция?
Sr(NO) хорошо растворим в воде и используется как окислитель в пиротехнических составах, тогда как SrCO практически нерастворим и применяется преимущественно в стекольной и керамической промышленности как источник оксида стронция.
Какова температура разложения Sr(NO)?
Термическое разложение начинается при 645 C с выделением NO и O; полное разложение до оксида стронция завершается при 1100–1200 C. Этот процесс учитывается при расчёте пиротехнических составов.
Можно ли использовать нитрат стронция в качестве удобрения?
Технически возможно, но экономически нецелесообразно из-за высокой стоимости и низкого содержания азота (13,2 %). Для агрохимии применяются более дешёвые азотные удобрения, а стронций вносится в микродозах в виде других соединений.
Как утилизировать отходы, содержащие Sr(NO)?
Отходы обезвреживают растворением в воде с последующим осаждением стронция карбонатом натрия до концентрации не более 10 мг/л по иону Sr. Осадок направляется на захоронение, фильтрат — на нейтрализацию.
