Strontium ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Sr und der Ordnungszahl 38. Im Periodensystem steht es in der 5. Periode sowie der 2. Hauptgruppe bzw. der 2. IUPAC-Gruppe und gehört damit zu den Erdalkalimetallen. Es ist ein weiches (Mohshärte: 1,5) und sehr reaktionsfreudiges Metall.
Das Element wurde 1790 von Adair Crawford entdeckt und nach seinem ersten Fundort Strontian in Schottland benannt. Elementar, allerdings noch durch Fremdbeimengungen verunreinigt, konnte es 1808 mittels Elektrolyse durch Humphry Davy dargestellt werden. Robert Bunsen gelang 1855 auch die Darstellung reinen Strontiums. Das Element wird nur in geringen Mengen, vor allem für Kathodenstrahlröhren, Pyrotechnik (rote Flammenfarbe), Dauermagnete und in der Aluminiumverhüttung verwendet.
Strontium kommt in geringen Mengen im menschlichen Körper vor, hat jedoch dort keine bekannte biologische Bedeutung und ist nicht essentiell. Da Strontium chemisch dem Calcium sehr ähnlich ist, wird es in Knochen „eingebaut“ und hat daher eine hohe biologische Halbwertszeit – dies ist sowohl Basis der gezielten Nutzung radioaktiver Isotope von Strontium in der Krebstherapie als auch Basis der Schädlichkeit radioaktiver Strontiumisotope für gesunde Menschen. Strontiumranelat ist ein (nicht mehr vermarkteter) Arzneistoff zur Behandlung der Osteoporose.
Geschichte mini|links|Humphry Davy Ab 1789 untersuchten Adair Crawford und William Cruickshank die Verwendung von Bariumsalzen für verschiedene medizinische Anwendungen. Hierzu kauften und untersuchten sie sich auch ein Mineral, das in einer Bleimine bei Strontian in Schottland gefunden und als „lufthaltiger Baryt“ (Bariumcarbonat, Witherit) verkauft wurde. Sie stellten das Chlorid her und verglichen mehrere Eigenschaften des späteren Strontiumchlorides mit denen des Bariumchlorides. Dabei stellten sie unterschiedliche Löslichkeiten in Wasser und andere Kristallformen fest.J. R. Partington: Early History of Strontium. In: Stanley C. Skoryna (Hrsg.): Handbook of Stable Strontium. Springer, 1981, ISBN 978-1-4684-3698-3.T. Murray: Elementary Scots the Discovery of Strontium. In: Scottish Medical Journal. Band 38, Nr. 6, S. 188–189, . Friedrich Gabriel Sulzer entdeckte, dass das Mineral im Gegensatz zu Witherit beim Erhitzen Kohlenstoffdioxid abgab und benannte es nach seinem Fundort Strontian Strontianit.F. Sulzer: Ueber den Strontianit, ein Schottisches Fossil, das ebenfalls eine neue Grunderde zu enthalten scheint; und über einige andere naturhistorische Merkwürdigkeiten. Aus einem Briefe des Hrn. Rath Sulzer zu Ronneburg mitgetheilt von J. F. Blumenbach. In: Johann Heinrich Voigt (Ed.), Magazin für das Neueste aus der Physik und Naturgeschichte. 8, 3, 1791, S. 68–72 (Volltext) Johann Friedrich Blumenbach bemerkte, dass Strontianit im Gegensatz zum als Rattengift verwendeten Witherit nicht giftig ist.
Martin Heinrich Klaproth beschrieb 1793 die charakteristische rote Flammenfärbung, als er Strontianit in Salpetersäure löste, Papier mit der Lösung tränkte, trocknete und verbrannte. Daraufhin vermutete er, dass Strontianit ein bislang unbekanntes Element enthalten müsse, für das er Strontianerde als Name vorschlug.M. K. Klaproth: Chemische Versuche über die Strontianerde. In: Crell's Annalen. Band 2, 1793, S. 189–202 (Volltext). Klaproth stellte in der Folgezeit verschiedene Verbindungen des Elementes wie das Nitrat, Acetat, Oxid und Hydroxid her. Weitere Untersuchungen wurden von Richard Kirwan, Johann Gottfried Schmeisser, Thomas Charles Hope, Johann Carl Friedrich Meyer und Johann Tobias Lowitz durchgeführt.
Im Jahr 1808 gelang Humphry Davy durch elektrolytische Reduktion in Anwesenheit von rotem Quecksilberoxid die Darstellung von Strontiumamalgam, das er anschließend durch Destillation reinigte und so das – wenn auch noch verunreinigte – Metall erhielt.Humphry Davy: Electro-chemical researches, on the decomposition of the earths; with observations on the metals obtained from the alkaline earths, and on the amalgam procured from ammonia. In: Philosophical Transactions of the Royal Society. Band 98, London 1808, S. 333–370 (doi:10.1098/rstl.1808.0023, ). Er benannte es nach dem Strontianit analog zu den anderen Erdalkalimetallen Strontium. Reines Strontium gewannen Robert Bunsen und Augustus Matthiessen 1855 durch Elektrolyse einer Strontiumchloridschmelze. Sie bestimmten auch Eigenschaften des Metalls wie etwa die spezifische Dichte des Elements.Robert Bunsen: Darstellung des Lithiums. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie. 94, 1, 1855, S. 107–111, doi:10.1002/jlac.18550940112.A. Matthiessen: On the preparation of strontium and magnesium. In: Quarterly Journal of the Chemical Society of London. Band 8, 1856, S. 107–108, .
Die erste industrielle Verwendung einer Strontiumverbindung war das Strontianverfahren, bei dem mit calciniertem Strontianit Zucker aus Melasse gewonnen wurde.François-Xavier Coudert: Strontium's scarlet sparkles. In: Nature Chemistry. Band 7, 2015, S. 940, .
Vorkommen mini|links|Coelestin Strontium ist mit einem Anteil von 370 ppm an der kontinentalen Erdkruste auf der Erde verhältnismäßig häufig, die Elementhäufigkeit in der Erdkruste ist vergleichbar mit der von Barium, Schwefel oder Kohlenstoff. Es ist ein lithophiles und inkompatibles Element (LILE), weshalb es vorwiegend in der Erdkruste, nur in geringeren Mengen im Erdmantel und nicht im Erdkern zu finden ist.Oliver Nebel: Strontium. In: William White (Hrsg.): Encyclopedia of Geochemistry. Springer, 2018, ISBN 978-3-319-39311-7, S. 1377–1379.
Strontium ist in den meisten magmatischen Gesteinen als Spurenelement enthalten. Dabei ersetzt es in Plagioklas und Apatit Calcium, in Kalifeldspat auch Kalium, wobei hier zusätzlich Silicium durch Aluminium ersetzt werden muss. Die Ionenradien der Elemente sind so ähnlich, dass ein gegenseitiger Austausch möglich ist. Dies gilt allerdings nur für eine achtfache Koordiation der Ionen, in Pyroxenen, in denen das Calcium sechsfach koordiniert ist, sind Strontiumionen zu groß für eine Ersetzung, so dass diese nur geringe Strontiumgehalte aufweisen.Gunter Faure, James L. Powell: Strontium Isotope Geology. 1. Auflage, Springer, 1972, ISBN 978-3-642-65367-4. Besonders hohe Strontiumgehalte weisen Karbonatite und Alkaligesteine auf.
mini|Strontianit und Schwefel Strontium ist gut wasserlöslich und wird bei der Verwitterung aus Gesteinen gelöst. Über Flüsse gelangt das Element in die Ozeane, wo es sich anreichern kann. Die durchschnittliche Konzentration von Strontium in Meerwasser beträgt etwa 7,6 ppm, wobei die globale Strontiumkonzentration im Meerwasser weitgehend einheitlich ist. Es besitzt eine lange Verweildauer von 1–20 Millionen Jahren. Wichtigste Senke von Strontium im Meerwasser ist die Bildung der Calciumcarbonat-Minerale Calcit und Aragonit durch Meereslebewesen wie Korallen, Muscheln oder Algen. Dabei wird Strontium stärker in Aragonit im Vergleich zu Calcit eingebaut.A. Krabbenhöft, A. Eisenhauer, F. Böhm, H. Vollstaedt, J. Fietzke, V. Liebetrau, N. Augustin, B. Peucker-Ehrenbrink, M.N. Müller, C. Horn, B.T. Hansen, N. Nolte, K. Wallmann: Constraining the marine strontium budget with natural strontium isotope fractionations (87Sr/86Sr∗, δ88/86Sr) of carbonates, hydrothermal solutions and river waters. In: Geochimica et Cosmochimica Acta. Band 74, Nr. 14, 2010, S. 4097–4109, . Auch der Einzeller Acantharia entzieht dem Meerwasser Strontium, da er sein Skelett aus Strontiumsulfat aufbaut.Zvi Steiner, Alexandra V. Turchyn, Patrizia Ziveri, Alan M. Shiller, Phoebe J. Lam, Adina Paytan, Eric P. Achterberg: The roles of celestine and barite in modulating strontium and barium water column concentrations in the northeast Pacific Ocean. In: Geochimica et Cosmochimica Acta. Band 388, 2025, S. 182–194, . Während Oberflächengewässer, abhängig von der geologischen Beschaffenheit der Umgebung, meist geringere Strontiumgehalte als die Ozeane aufweisen, können unterirdische Solen sehr hohe Strontiumwerte von mehreren 1000 ppm aufweisen.
Strontium bildet vor allem zwei wichtige Minerale, Coelestin (SrSO4) und Strontianit (SrCO3). Coelestin bildet sich wahrscheinlich durch lokale Umwandlung von strontiumhaltigem Aragonit und bei größeren Vorkommen möglicherweise durch Ausfällung beim Austrocknen von Meerwasser oder epigenetische Umwandlung von Calciumsulfat.Jeffrey S. Hanor: A Model for the Origin of Large Carbonate- and Evaporite-Hosted Celestine (SrSO4) Deposits. In: Journal of Sedimentary Research. Band 74, Nr. 2, 2004, S. 168–175, . Strontianit entsteht hydrothermal in Kalkstein, Mergel und Kreide.John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols: Strontianite. In: Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org PDF 65,5 kB). Neben diesen beiden für die Gewinnung des Elementes und seiner Verbindungen wichtigen Mineralen sind noch weitere bekannt. Zu den häufigsten zählen Goyazit (SrAl3[(OH)6|PO3OH|PO4]), Svanbergit (SrAl3(PO4)(SO4)(OH)6), Ancylit-(Ce) (CeSr(CO3)2(OH) · H2O) und Lamprophyllit ((SrNa)Ti2Na3Ti(Si2O7)2O2(OH)2). Insgesamt sind (Stand Mai 2026) 137 strontiumhaltige Minerale bekannt. Gediegen kommt das Element dagegen nicht in der Natur vor. Besonders viele strontiumhaltige Minerale wurden in Itoigawa in Japan, Mont Saint-Hilaire in Kanada, Poços de Caldas in Brasilien, Pilanesberg in Südafrika sowie Koaschwa und Lowosero in Russland gefunden.The mineralogy of Strontium. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 12. Mai 2026.
Gewinnung und Darstellung Ausgangsmaterial für die Herstellung von Strontium und Strontiumverbindungen ist meist Coelestin (Strontiumsulfat). Aus diesem wird in der Regel zunächst Strontiumcarbonat gewonnen. Dieses ist die industriell wichtigste Strontiumverbindung und Grundstoff für die Gewinnung des Metalls und anderer Verbindungen. Im ersten Schritt muss das Strontiumsulfat auf ein über 90 %iges Konzentrat angereichert werden. Dies wurde früher häufig per Hand gemacht, inzwischen werden verschiedene technische Verfahren wie Klassieren, Schwerkrafttrennung oder Flotation angewendet.Diego Mesa, Varun Gowda, Francisco Ortega, Kanishk Bhadani, Noemi Ariza-Rodríguez, Gauti Asbjörnsson, Pablo R. Brito-Parada: Strontium minerals as critical raw materials — Market dynamics, processing techniques, and future challenges. In: Minerals Engineering. Band 220, 2025, Artikel 109065, .
Um Strontiumcarbonat herzustellen, wird zunächst Strontiumsulfat mit Kohlenstoff bei 1100–1200 °C umgesetzt. Dabei wird das Sulfat zum Sulfid reduziert und es entstehen Strontiumsulfid und Kohlenstoffdioxid. Das Strontiumsulfid wird durch Extraktion mit heißem Wasser gereinigt.J. Paul MacMillan, Jai Won Park, Rolf Gerstenberg, Heinz Wagner, Karl Köhler, Peter Wallbrecht: Strontium and Strontium Compounds. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2012, . SrSO4 + 2 C -> SrS + 2 CO2
Anschließend wird entweder Kohlenstoffdioxid durch die Strontiumsulfidlösung geleitet oder das Strontiumsulfid wird mit Natriumcarbonat umgesetzt. Dabei entstehen neben Strontiumcarbonat Schwefelwasserstoff beziehungsweise Natriumsulfid. Welche der beiden Varianten genutzt wird, hängt von der Verfügbarkeit der Ausgangsstoffe und der Möglichkeit, die Beiprodukte zu verkaufen, ab. SrS + CO2 + H2O -> SrCO3 + H2S
Feingemahlenes Strontiumsulfat kann auch direkt mit Natriumcarbonat, Ammoniumcarbonat oder Ammoniumhydrogencarbonat zu Strontiumcarbonat umgesetzt werden. Dabei sind jedoch aufwändige Reinigungsschritte notwendig, bei denen entweder das Strontiumcarbonat in Salzsäure gelöst und danach mit Kohlenstoffdioxid bzw. Natriumcarbonat wieder gefällt wird oder die Reaktion mit Ammoniumverbindungen zu löslichen Strontiumsalzen und anschließender Umsetzung mit Natriumcarbonat genutzt wird.