સ્ટ્રૉન્શિયમ (strontium) : આવર્તક કોષ્ટકના 2જા (અગાઉના IIA) સમૂહનું રાસાયણિક ધાતુ-તત્વ. સંજ્ઞા Sr. આલ્કલાઇન મૃદા (alkaline earth) તત્વો પૈકી તે સૌથી ઓછી વિપુલતાવાળું તત્વ છે. અગ્નિકૃત (igneous) ખડકોમાં તેનું પ્રમાણ 0.00019 % જ્યારે પૃથ્વીના પોપડામાં તેનું પ્રમાણ 384 ppm (part per million) જેટલું એટલે કે ફ્લોરિન (340 ppm) અને ગંધક (544 ppm) વચ્ચેનું છે. 1787માં સ્ટ્રૉન્શિયન (strontian) (સ્કૉટલૅન્ડ) પાસેની સીસાની ખાણમાંથી મળી આવેલ એક ખનિજમાંથી આયર્લૅન્ડના આદયર ક્રોફૉર્ડે સ્ટ્રૉન્શિયમ અને બેરિયમ કાર્બોનેટને સૌપ્રથમ અલગ પાડ્યાં હતાં. કાર્બોનેટને સ્ટ્રૉન્શિયનાઇટ (strontianite) અને ધાતુને સ્ટ્રૉન્શિયમ નામ આપવામાં આવેલું. 1808માં (સર) હમ્ફ્રી ડેવીએ સ્ટ્રૉન્શિયમ અને મર્ક્યુરીના ઑક્સાઇડોના મિશ્રણનું મર્ક્યુરી-પલ્વલ-કૅથોડ (mercury pool cathode) વડે વિદ્યુતવિભાજન કરી સ્ટ્રૉન્શિયમ સંરસ (amalgam) મેળવ્યો હતો. સંરસમાંના મર્ક્યુરીનું નિસ્યંદન કરતાં ચાંદી જેવી ચળકતી ગોલિકાઓ (લઘુગોલકો, globules) મળી હતી.
સ્ટ્રૉન્શિયમની મુખ્ય ખનિજો સીલેસ્ટાઇટ (SrSO4) અને સ્ટ્રૉન્શિયનાઇટ (SrCO3) છે જે મૅક્સિકો, સ્પેન, તુર્કસ્તાન, સ્કૉટલૅન્ડ (યુ.કે.), આર્કાન્સાસ, એરિઝોનામાં મળી આવે છે.
નિષ્કર્ષણ : સ્ટ્રૉન્શિયમનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન નાના પાયા ઉપર થાય છે. આ માટેની આધુનિક પ્રવિધિમાં સીલેસ્ટાઇટ ખનિજનો ઉપયોગ થાય છે. અયસ્કને પ્રથમ 10 % હાઇડ્રોક્લૉરિક ઍસિડની અને પછી પાણીની માવજત આપવામાં આવે છે. આથી કૅલ્શિયમ સલ્ફેટ અને કાર્બોનેટ જેવી મુખ્ય અશુદ્ધિઓ નિક્ષાલિત થાય છે. તે પછી સોડિયમ કાર્બોનેટને થોડા આધિક્યમાં ઉમેરી દ્રાવણને 66° સે.થી 71° સે. તાપમાને છ કલાક જેટલા સમય માટે હલાવવામાં આવે છે. આથી 85 % જેટલા સ્ટ્રૉન્શિયમનું કાર્બોનેટ તરીકે અવક્ષેપન થાય છે. થોડા નીતર્યાં પ્રવાહીને દૂર કર્યા પછી, વધુ કાર્બોનેટ ઉમેરી દ્રાવણને વધુ 10 કલાક માટે હલાવવામાં આવે છે. તે પછી અવક્ષેપને ચારેક કલાક માટે ઠરવા દેવામાં આવે છે. ઉપરના નીતર્યા પ્રવાહીને તારવી લઈ અવક્ષેપને ગરમ પાણી વડે ધોવામાં આવે છે. આ અવક્ષેપને ફરીથી હાઇડ્રૉક્લૉરિક ઍસિડમાં ઓગાળી સોડિયમ કાર્બોનેટ વડે તેનું પુન: અવક્ષેપન કરવામાં આવે છે. આ અવક્ષેપને ક્લોરાઇડ મુક્ત ન થાય ત્યાં સુધી ગરમ પાણી વડે ધોઈ, ગાળી, દાબીને સૂકવી, તેનો પાઉડર મેળવવામાં આવે છે. આ રીતે મળતો સ્ટ્રૉન્શિયમ કાર્બોનેટ વિવિધ ક્ષારો બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.
વ્યાપારી રીતે સ્ટ્રૉન્શિયમનું ઉત્પાદન કરવા સ્ટ્રૉન્શિયમ અને પોટૅશિયમના ક્લોરાઇડોના ગ્રૅફાઇટ ક્રુસિબલમાં મિશ્રણનું વિદ્યુત-વિભાજન અથવા ઑક્સાઇડનું શૂન્યાવકાશમાં ઍલ્યુમિનિયમ વડે અપચયન (reduction) કરવામાં આવે છે. આ સમયે તાપમાન એટલું રાખવામાં આવે છે કે જેથી સ્ટ્રૉન્શિયમનું નિસ્યંદન થાય.
ગુણધર્મો : સ્ટ્રૉન્શિયમ નરમ, ચાંદી જેવી સફેદ અને ચળકતી ધાતુ છે. કાપવામાં આવે ત્યારે તેની સપાટી ચાંદી જેવી ચમકતી હોય છે, પણ હવા સાથે તરત જ સંયોજાઈને તેના પર પીળાશ પડતા રંગની છારી બાઝે છે. આથી તેને કેરોસીનમાં રાખવામાં આવે છે. તે ધનવર્ધનીય અને પ્રતન્ય તેમજ વિદ્યુતની સુવાહક ધાતુ છે. કુદરતમાં તેના ચાર સમસ્થાનિકો મળી આવે છે : Sr–88 (82.56 %), Sr–86 (9.86 %), Sr–87 (7.02 %) અને Sr–80 (0.86 %). નાભિકીય પ્રક્રિયા દ્વારા તેના એક ડઝન જેટલા સમસ્થાનિકો મેળવી શકાય છે. નાભિકીય વિસ્ફોટ દરમિયાન ઉદભવતો Sr–90 સમસ્થાનિક વિકિરણધર્મી (અર્ધઆયુ, 28 વર્ષ) હોઈ ભયજનક છે કારણ કે તે લોહી ઉત્પન્ન કરતી પેશીઓનો નાશ કરે છે. હાડકાં તથા દાંતમાં પણ તે જમા થાય છે. તેના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો સારણીમાં આપ્યા છે.
સારણી : સ્ટ્રૉન્શિયમના કેટલાક ભૌતિક ગુણધર્મો
| ગુણધર્મ | મૂલ્ય |
| પરમાણુભાર | 87.62 (1) |
| પરમાણુક્રમાંક | 38 |
| ઇલેક્ટ્રૉનીય વિન્યાસ | 2, 8, 18, 8, 2 |
| અથવા [Kr]5s2 | |
| ગ. બિં. (°સે.) | 769 |
| ઉ. બિં. (°સે.) | 1382 |
| ઘનતા (20° સે.) (ગ્રા./ઘ.સેમી) | 2.63 |
| પારમાણ્વિક કદ (ઘ.સેમી/ગ્રા. પરમાણુ) | 34.5 |
| આયનીકરણ ઊર્જા (કિ.જૂ./મોલ) | 549.5, 1064.2 |
| આયનિક ત્રિજ્યા (પિમી) | 118 |
| Hvap (કિ.જૂ./ગ્રા. પરમાણુ) | 164 |
| E° [M2+(aq) + 2e M(s)] (વોલ્ટ) | 2.89 |
| વિદ્યુતીય અવરોધકતા (25° સે.)
(μ ઓહમ્-સેમી) |
13.4 |
હેલોજન, સલ્ફર, નાઇટ્રોજન, કાર્બન તથા હાઇડ્રોજન સાથે ઝડપથી સંયોજાઈને અનુક્રમે હેલાઇડ, સલ્ફાઇડ, નાઇટ્રાઇડ, કાર્બાઇડ તથા હાઇડ્રાઇડ બનાવે છે. જોકે 380° સે. ગરમ કરવામાં ન આવે ત્યાં સુધી નાઇટ્રાઇડ બનતો નથી. ઠંડા પાણીનું વિઘટન કરી તે હાઇડ્રોજન વાયુને મુક્ત કરે છે. આલ્કલીની તેના ઉપર ખાસ અસર થતી નથી, પણ ઍસિડ સાથે તે પ્રબળતાથી પ્રક્રિયા કરી હાઇડ્રોજન મુક્ત કરે છે. તે પ્રબળ અપચયનકર્તા ધાતુ છે.સ્ટ્રૉન્શિયમ કેટલીક ધાતુઓ સાથે મિશ્રધાતુ તથા પારા સાથે સંરસ બનાવે છે. અત્યંત બારીક વાટેલી ધાતુને ગરમ કરતાં તે પ્રબળતાથી સળગે છે અને ઑક્સાઇડ બનાવે છે. સૂકી હવાની તેના ઉપર ખાસ અસર થતી નથી; પરંતુ ભેજવાળી હવા તેના ઉપર અસર કરી ઑક્સાઇડ, હાઇડ્રૉક્સાઇડ તેમજ કાર્બોનેટ બનાવે છે.
સંયોજનો : સ્ટ્રૉન્શિયમ +2 ઉપચયન અવસ્થાવાળાં (Sr2+), સ્થાયી, સ્ફટિકમય તેમજ અસ્ફટિકમય સંયોજનો બનાવે છે. આમાં કાર્બોનેટ, પેરોક્સાઇડ, સલ્ફેટ, ઑક્સાઇડ તેમજ હેલાઇડ મુખ્ય છે. તેના ક્ષારો સામાન્ય રીતે રંગવિહીન અને હાઇડ્રૉક્સાઇડ, ફ્લોરાઇડ તથા સલ્ફેટ સિવાયના ક્ષારો પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે. સ્ટ્રૉન્શિયમના દ્રાવણમાં મંદ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ ઉમેરતાં સ્ટ્રૉન્શિયમ સલ્ફેટના સફેદ, જ્યારે (દ્રાવણમાં) કાર્બોનેટ ઉમેરતાં સ્ટ્રૉન્શિયમ કાર્બોનેટ(SrCO3)ના સફેદ અવક્ષેપ મળે છે. કાર્બોનેટ મંદ ઍસિડમાં કાર્બન ડાયૉક્સાઇડના ઉભરા સાથે દ્રાવ્ય થાય છે.
દા.ત.,
SrCO3 + 2HCl → SrCl2 + CO2 + H2O
સ્ટ્રૉન્શિયમ પરક્લોરેટ કાર્બનિક દ્રાવકોમાં સારો એવો દ્રાવ્ય છે. સ્ટ્રૉન્શિયમ નાઇટ્રાઇડ આયનિક હોય છે અને પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી એમોનિયા ઉત્પન્ન કરે છે. સ્ટ્રૉન્શિયમ કાર્બાઇડ (SrC2) પાણી સાથે એસીટિલીન (C2H2) ઉત્પન્ન કરે છે. સ્ટ્રૉન્શિયમ બોરાઇડ(SrB6)ની ઊંચી વિદ્યુતવાહકતા ધાતુઓ જેટલી થવા જાય છે.
સ્ટ્રૉન્શિયમ હાઇડ્રાઇડ (SrH2) આલ્કોહૉલ સાથે પ્રક્રિયા કરી આલ્કોહૉલેટ બનાવે છે. આથી તે કાર્બનિક સંઘનન અને અપચયન પ્રક્રિયાઓમાં CaH2ની જગાએ વાપરી શકાય છે. ઝિંક સાથેનો તેનો સંકીર્ણ આલ્કાઇલ SrZn(C2H5)4 પણ મેળવી શકાયો છે, જેની રાસાયણિક ક્રિયાશીલતા ધાતુ-આલ્કાઇલ સંયોજનો જેટલી હોઈ ગ્રિગ્નાર્ડ (Grignard અથવા ગ્રિન્યાર્ડ) પ્રક્રિયક તરીકે વર્તે છે.
જેમ કે,
ઉપયોગ : રાસાયણિક રીતે તે કૅલ્શિયમ અને બેરિયમ સાથે સામ્ય ધરાવતી હોવા છતાં આ બંને ધાતુઓ કરતાં વધારે સક્રિય હોવાથી તેનો ઉપયોગ પ્રમાણમાં ઓછો થાય છે. જોકે કેટલાક પ્રકાશ-વિદ્યુત (photoelectric) કોષોની બનાવટમાં તે વપરાય છે. હાડકાંના કૅન્સરના ઇલાજમાં નિયંત્રિત પ્રમાણમાં વિકિરણધર્મી સ્ટ્રૉન્શિયમ વપરાય છે. સ્ટ્રૉન્શિયમ પ્રબળ અપચયનકર્તા હોવાથી અધાતુ તત્વોના અપચયન માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેના બાષ્પશીલ ક્ષારો સુંદર કિરમજી રંગની જ્યોત સાથે સળગતા હોવાથી આવો પ્રકાશ મેળવવા, ફટાકડાની બનાવટમાં તેમજ આતશબાજીમાં વપરાય છે. સ્ટ્રૉન્શિયમ કાર્બોનેટનો મુખ્ય ઉપયોગ રંગીન ટેલિવિઝન અને કમ્પ્યૂટરના મૉનિટર માટેના વિશિષ્ટ કાચ બનાવવામાં (53 %), આતશબાજીમાં (14 %) અને ચુંબકીય દ્રવ્યો બનાવવામાં (11 %) થાય છે. ઇલેક્ટ્રૉન ટ્યૂબમાં વાયુગ્રાહી (getter) તરીકે તેમજ મિશ્રધાતુ બનાવવામાં પણ સ્ટ્રૉન્શિયમનો ઉપયોગ થાય છે. સ્ટ્રૉન્શિયમ નાઇટ્રેટનો ઉપયોગ આતશબાજીમાં, રેલવે-સંસ્ફુરો(railroad flares)માં અને પથદર્શક ગોળીનાં સંરૂપણો(tracer bullet formulations)માં થાય છે. સ્ટ્રૉન્શિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ [Sr(OH)2] અનેક કાર્બનિક ઍસિડો સાથે સ્થાયી, તાપમાનની બહોળી સીમામાં ઉપચયન-પ્રતિરોધી સાબુઓ બનાવે છે. સ્ટ્રૉન્શિયમના કેટલાક ક્ષારો પેઇન્ટ શુષ્કકો (paint driers) તરીકે વપરાય છે.
પૃથક્કરણ (analysis) : સ્ટ્રૉન્શિયમનું ભારમિતીય (gravimetric) પૃથક્કરણ સ્ટ્રૉન્શિયમના દ્રાવણમાં સલ્ફેટ ઉમેરી અદ્રાવ્ય સ્ટ્રૉન્શિયમ સલ્ફેટ તરીકે થાય છે, જ્યારે ઓક્ઝલેટ ક્ષાર વડે તેનું ભારમિતીય તેમજ કદમાપક (volumetric) એમ બંને રીતે પૃથક્કરણ થઈ શકે છે. ગુણાત્મક કસોટી માટે જ્યોત કસોટીનો ઉપયોગ થાય છે.
ચિત્રા સુરેન્દ્ર દેસાઈ