Strontium

Au contact avec l'air, le strontium forme un film d'oxyde protecteur. Il s'enflamme et brûle facilement dans l'air et réagit avec l'eau.
Le strontium a été isolé par Sir Humphry Davy (Angleterre) en 1808 après que son oxyde fut identifié dans le minerai d'une mine d'Écosse près de Strontian, la strontianite SrCO3 en 1790 par Thomas Charles Hope. Celui-ci s'était appuyé sur les travaux de William Cruickshank et Adair Crawford, les premiers à mentionner l'existence d'un élément inconnu dans la strontianite.
On trouve du strontium dans des minerais tels que la célestine SrSO4 et la strontianite SrCO3.
Le taux de strontium présent dans la croûte terrestre est faible (0,034%).
Certains composés (solubles) sont présents dans l'eau de mer et de certaines sources (eaux minérales).

Du strontium radioactif (⁹⁰Sr) et du césium radioactif (¹³⁷ Cs) ont contaminé la biosphère suite aux essais nucléaires dans l'air, et suite à la catastrophe de Tchernobyl puis de Fukushima. Une partie de ce strontium a été reconcentré par la chaîne alimentaire, via certains champignons notamment. Le lessivage du strontium et/ou sa bioconcentration dans le réseau trophique font que la pollution de l'eau et de l'air ont rapidement, selon l'UNSCAR, diminué (En 2009, les eaux de boisson et d'irrigation ne dépassaient plus 1 becquerel de césium et de strontium par litre).

Strontium et organisme

Le strontium est absorbé par le tube digestif par les mêmes mécanismes que le calcium mais l'absorption du calcium est préférentielle. la part non éliminée de strontium ingéré ou inhalé ou ayant contaminé un organisme humain se retrouve à 99% concentrée dans le système osseux et le tissu conjonctif.

Utilisation

On trouve du strontium dans :
- le colorant rouge : nitrate ou chlorate dans les feux d'artifice et les fusées de détresse pour donner une teinte rouge. L'azoate de strontium entre dans la composition des feux de bengale rouges.
- les vernis et glaçures pour céramiques où il sert de fondant.
- certains pigments qui sont des sels de strontium.
- les verres de la dalle des tubes cathodiques couleur (carbonate SrCO3) pour freiner les rayons X produits. En Europe de l'ouest on lui préfère le carbonate de baryum, moins onéreux.
- l'extraction du sucre de la mélasse de betterave (oxyde de strontium, la strontiane SrO).
- les moteurs des vitres électriques des voitures (hexaferrite de strontium).

La mesure des rapports isotopiques du strontium et du rubidium dans certaines roches permet leur datation absolue.
Le strontium pourrait également devenir un "dopant" de nouveaux catalyseurs (oxydes de pérovskite) actuellement testés pour diminuer le coût des pots catalytiques, en limitant l'appel au platine, rare et cher.
Le taux de strontium de l'eau de mer est bien plus élevé que celui du sérum humain (rapport de 650 à 1). L'eau douce contient bien moins de strontium que l'eau de mer, mais quand même plus que le sérum (5 fois plus environ). C'est pourquoi le strontium est un indicateur proposé pour dater une noyade (en mer surtout). Les taux de strontium dans le sérum du noyé et dans les échantillons d'eau peuvent être mesurés par spectrométrie d'absorption atomique.

Santé

L'isotope 90 du strontium est l'un des produits de fission (explosions atomiques, réacteur nucléaire) les plus dangereux. En effet, les expériences de Sydney Ringer ont montré, il y a plus de cent ans, que le strontium se substituait au calcium dans les os. En outre sa demi-vie est longue : presque 29 ans.
Les effets du strontium sur l'os :
- pris en remplacement du calcium ou en plus grande quantité que celui-ci, il provoque des troubles osseux rappelant ceux du rachitisme et une hypocalcémie.
- pris en même temps que le calcium, il favorise l'ostéoformation. Il a été autorisé et beaucoup utilisé chez les femmes dans le traitement de l'ostéoporose sous forme de ranélate de strontium (antiostéoporotique), non sans risque d'effets secondaires indésirables.

Sauf à très faibles doses, le strontium non radioactif est toxique pour l'animal et l'humain avec des symptômes variant selon l'espèce, l'âge, la dose, et peut-être d'éventuelles synergies avec d'autres produits ou selon l'isotope considéré. Chez l'homme, même à faible dose, le chromate de strontium provoque des cancers du poumon quand il est inhalé.
Lorsque le strontium sous forme de carbonate (SrCO3) est ingéré par voie digestive, il peut provoquer des crampes, la contraction douloureuse de différents muscles et un effet purgatif.
Quant au nitrate de strontium (SrNO3), s'il est inhalé, il peut engendrer plusieurs problèmes de différents types (cardiaque, pulmonaire, hépatique et rénal).
Le strontium radioactif provoque en outre une anémie et des carences en oxygène, et à plus forte dose des cancers, en affectant l'ADN des cellules qui y sont directement exposées.

La consommation de concentrations importantes de strontium n'est en général pas connue comme dangereuse pour la santé. Seulement un cas d'allergie au strontium. Chez les enfants, une consommation excessive de strontium peut présenter un risque car elle peut provoquer des problèmes de croissance des os.

Le strontium ranélate : le strontium a beaucoup d'affinité pour l'os. On utilise du strontium radioactif dans le traitement des métastases osseuses. L'isotope radioactif administré est le Sr89 dont la demi-vie est de 50 jours. Il s'accumule dans les métastases osseuses qui sont ainsi préférentiellement irradiées. Sa principale indication est le traitement palliatif des douleurs dues aux métastases osseuses du cancer de la prostate. Pour favoriser la captation et la fixation du strontium radioactif, il est important d'arrêter toute supplémentation calcique pendant au moins deux semaines avant son administration.

Toxicité et écotoxicité

Dans la nature, du strontium est souvent naturellement présent dans le sol et parfois même dans l'air, sous forme d'aérosols, ou adsorbé sur d'autres particules. Les cendres de charbon ou d'incinérateur en sont une source susceptible de polluer localement l'eau potable. Plusieurs de ses composés solubles, se retrouvent facilement dans l'eau et donc dans les sédiments et dans certaines plantes et animaux, y compris d'eau douce (moule zébrée par exemple, qui se détoxique en le fixant dans la coquille) qui peuvent le bioconcentrer. Le test des protozoaires marins de la classe des acanthaires est également constitué de sulfate de strontium.
Il serait le plus présent dans certains aliments (graines, légumes à feuilles et produits laitiers). Chez l'animal, la part qui n'est pas éliminée dans les mucus, l'urine ou les excréments se fixe préférentiellement dans les os. Le bétail, le gibier, les poissons ou coquillages peuvent en contenir.
Dans le passé, du strontium a été piégé en enfoui, dans le pétrole et le charbon notamment. La combustion de ces produits fossiles est source de relarguage de strontium sous forme de poussières ou particules dans l'air.
Le strontium s'oxyde rapidement à l'air, il réagit violemment avec l'eau pour produire de l'hydroxyde de strontium, corrosif, et de l'hydrogène.