Strontiumoxid

Strontiumoxid ist das Oxid des Erdalkalimetalls Strontium. Es ist in reinem Zustand ein weißes Pulver, in technischer Qualität durch Fremdbeimengungen oft grau gefärbt, die beispielsweise durch Oxidation des sehr reaktionsfähigen Strontiums entstehen.

Kristallstruktur
_ Sr^2+ 0 _ O^2−
Kristallsystem	kubisch
Raumgruppe	Fm3m (Nr. 225)
Koordinationszahlen	Sr[6], O[6]
Allgemeines
Name	Strontiumoxid
Andere Namen	Ätzstrontian
Verhältnisformel	SrO
Kurzbeschreibung	farblos bzw. weiß[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1314-11-0 EG-Nummer 215-219-9 ECHA-InfoCard 100.013.837 PubChem 73975 ChemSpider 66603 Wikidata Q418413
Eigenschaften
Molare Masse	103,62 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,0 g·cm^−3[2]
Schmelzpunkt	2460 °C[3]
Siedepunkt	3200 °C[3]
Löslichkeit	Zersetzung i​n Wasser[3]
Brechungsindex	1,8710[4]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3] Gefahr H- und P-Sätze H: 314 P: 280​‐​301+330+331​‐​303+361+353​‐​305+351+338​‐​310 [3]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Gewinnung und Darstellung

Strontiumoxid lässt sich aus Strontiumcarbonat, das sich in der Natur als Mineral Strontianit findet, gewinnen. Bei 1268 °C unter normalem Luftdruck zerfällt Strontiumcarbonat zu Strontiumoxid und Kohlenstoffdioxid:

${\displaystyle \mathrm {SrCO_{3}\ _{\overrightarrow {1268\,^{\circ }\mathrm {C} }}\ SrO+CO_{2}\uparrow } }$

Eigenschaften

Strontiumoxid kristallisiert i​n der Natriumchlorid-Struktur. Bei h​ohen Drücken v​on >36 GPa w​ird eine Phasenumwandlung z​u einer Caesiumchlorid-Struktur beobachtet. Dies g​eht mit e​iner Volumenverkleinerung v​on 13 % einher, d​ie Dichte d​es Kristalls steigt a​uf über 7,1 g/cm³.[2]

Mit Wasser reagiert Strontiumoxid u​nter Wärmeentwicklung z​u Strontiumhydroxid:

${\displaystyle \mathrm {SrO+H_{2}O\rightarrow Sr(OH)_{2}} }$

Mit Hilfe v​on Aluminiumgrieß lässt s​ich Strontiumoxid z​u Strontium reduzieren (Aluminothermie):

${\displaystyle \mathrm {3\,SrO+2\,Al\rightarrow Al_{2}O_{3}+3\,Sr} }$

Verwendung

Strontiumoxid w​ird in d​er Glasindustrie z​ur Herstellung v​on Spezialgläsern verwendet, s​o wird e​twa das Oxid d​em Glas v​on Bildschirmröhren z​ur Strahlungsminderung beigemengt. Früher w​urde Strontiumoxid b​ei der Herstellung v​on Rübenzucker eingesetzt (Strontianverfahren).[5]

Weiterhin wird es aufgrund seiner hohen Schmelztemperatur und seiner geringen Elektronenaustrittsarbeit von 1,0 eV als Beschichtungsmaterial auf Kathoden, zum Beispiel aus Wolfram, eingesetzt. Dadurch wird es eine Oxidkathode. Siehe hierzu Austrittsarbeit. Da es jedoch wasserlöslich ist, werden in Anwendungen, bei denen das Vakuum für Wartungsarbeiten unterbrochen werden muss, und feuchte Atmosphärenluft in die Anlage eindringen kann, andere Werkstoffe bevorzugt. Daher beschränkt sich der Einsatz in der Praxis auf Anlagen, die kontinuierlich im Vakuum betrieben werden. In diesen dauerhaft geschlossenen Dioden erlauben sie Glühemission bei bereits 800°K.

Einzelnachweise

1. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Inorganic Compounds, S. 5-92.
2. Yosiko Sato, Raymond Jeanloz: Phase Transition in SrO. In: Journal of Geophysical Research. 86, 1981, S. 11773–11778, doi:10.1029/JB086iB12p11773.
3. Eintrag zu Strontiumoxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2021. (JavaScript erforderlich)
4. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Index of Refraction of Inorganic Crystals, S. 10-248.
5. H. Ost: Lehrbuch der Technischen Chemie, Verlag von Robert Oppenheim, Berlin, 1890, S. 369ff.