Le strontium est un élément chimique de symbole Sr et de numéro atomique 38. À l’état métallique, c’est un solide, mais dans la nature il se trouve principalement combiné à d’autres éléments. Sa famille, celle des métaux alcalino-terreux, comprend aussi le calcium et le baryum. Comme eux, le strontium forme couramment des composés où il porte une charge +2.
Où trouve-t-on le strontium ?
La croûte terrestre en contient naturellement, mais les minerais exploitables sont surtout la célestine, ou sulfate de strontium (SrSO₄), et la strontianite, ou carbonate de strontium (SrCO₃). Selon le U.S. Geological Survey, la célestine est plus fréquente dans des gisements assez importants pour être exploités. La strontianite contient déjà le strontium sous forme de carbonate, un composé couramment utilisé pour fabriquer d’autres produits à base de strontium.
Le métal pur est obtenu à partir de composés extraits et transformés : il ne constitue pas le minerai habituel. Cette distinction est importante, car les propriétés et les usages dépendent de la forme considérée. Le métal, le carbonate et le nitrate de strontium ne se manipulent pas comme une seule et même substance.
Pourquoi ses composés colorent-ils les flammes en rouge ?
Certains sels de strontium, notamment le carbonate et le nitrate, produisent une flamme rouge vif lorsqu’ils brûlent. Cette émission colorée explique leur emploi dans des feux d’artifice et des fusées de signalisation. Ce sont les composés qui fournissent la couleur, et non une propriété d’un feu d’artifice contenant nécessairement du strontium métallique.
Le carbonate de strontium sert aussi à fabriquer certains verres et constitue une matière première pour la préparation d’autres composés. Des usages industriels ont également concerné le raffinage du zinc et la fabrication d’aimants en ferrite. La fiche du Jefferson Lab décrit ces applications, ainsi que l’usage historique du strontium dans certains tubes d’image de téléviseurs. Les technologies et les débouchés industriels évoluent : cet exemple ne signifie pas que ces tubes représentent aujourd’hui son principal marché.
Que révèle sa place dans le tableau périodique ?
Le strontium appartient au groupe 2, dans la cinquième période. Sa configuration électronique se termine par deux électrons sur la couche externe. Il tend donc à les céder dans ses réactions chimiques et à former l’ion Sr²⁺. Ce comportement est commun aux alcalino-terreux, même si les substances obtenues et leur réactivité varient d’un élément à l’autre.
Dans les minéraux, l’ion strontium peut se retrouver dans des structures contenant aussi du calcium ou du baryum. Sa présence dans les roches et les matériaux naturels peut ainsi servir de traceur en géologie. Les rapports entre isotopes du strontium sont étudiés pour renseigner sur l’origine de certaines roches ou matières ; cette méthode repose sur des mesures isotopiques, et non sur une couleur visible ou une réaction simple.
Strontium naturel et strontium-90 : quelle différence ?
Le strontium naturel est constitué de plusieurs isotopes, dont le strontium-88 est le plus abondant. Un isotope est une variante d’un élément ayant le même nombre de protons, mais un nombre différent de neutrons. Le strontium-90, en revanche, est radioactif et peut être produit lors de réactions nucléaires. Il se désintègre en yttrium-90.
Le Laboratoire national de Los Alamos indique que le strontium-90 peut être incorporé à l’organisme et se fixer dans les os, où les tissus voisins peuvent être exposés à ses rayonnements. Ce risque concerne spécifiquement cet isotope radioactif et ne doit pas être confondu avec les propriétés du strontium naturel ou de tous ses composés. La composition isotopique et la forme chimique sont donc essentielles pour évaluer une exposition.