Оксид лития представляет собой неорганическое химическое соединение формулы Li 2 O , которая образуется вместе с небольшим количеством лития пероксид , когда металлический литий горит в воздухе и в сочетании с кислородом.
До 1990-х годов на рынке металла и лития доминировала продукция США из месторождений полезных ископаемых, но к началу 21-го века большая часть производства производилась из источников за пределами США; Австралия, Чили и Португалия были важнейшими поставщиками в мире. В Боливии находится половина месторождений лития в мире, но она не является крупным производителем.
Структура оксида лития
Наиболее важной коммерческой формой является карбонат лития Li 2 CO 3 , получаемый из минералов или рассолов с помощью нескольких различных процессов.
Когда литий сжигается на воздухе, основным продуктом является белый оксид лития Li 2 O. Также образуется некоторое количество пероксида лития Li 2 O 2 , также белого цвета.
Это также можно сделать путем термического разложения гидроксида лития, LiOH, или пероксида лития, Li2O2.
4Li (т) + O 2 (г) → 2Li 2 O (т)
2LiOH (тв) + тепло → Li 2 O (тв) + H 2 O (г)
2Li 2 O 2 (тв) + тепло → 2Li 2 O (тв) + O 2 (г)
Физические и химические свойства
Оксид лития - это белое твердое вещество, известное как лития, без запаха и с соленым вкусом. Его внешний вид показан на рисунке 2 (Национальный центр биотехнологической информации, 2017).
Рисунок 2: внешний вид оксида лития
Оксид лития представляет собой кристаллы с антифлоритной геометрией, подобной хлориду натрия (кубическая гранецентрированная). Его кристаллическая структура представлена на рисунке 3 (Марк Уинтер [Университет Шеффилда и WebElements Ltd, 2016).
Рисунок 3: кристаллическая структура оксида лития.
Его молекулярная масса составляет 29,88 г / моль, его плотность составляет 2,013 г / мл, а его температуры плавления и кипения составляют 1438 ºC и 2066 ºC соответственно. Соединение хорошо растворяется в воде, спирте, эфире, пиридине и нитробензоле (Royal Society of Chemistry, 2015).
Оксид лития легко реагирует с водяным паром с образованием гидроксида и с диоксидом углерода с образованием карбоната; поэтому его следует хранить и обрабатывать в чистой и сухой атмосфере.
Оксидные соединения не проводят электричество. Однако некоторые структурированные оксиды перовскита являются электронными проводниками, которые находят применение в катоде твердооксидных топливных элементов и систем генерации кислорода.
Это соединения, которые содержат по крайней мере один анион кислорода и один катион металла (American Elements, SF).
Реакционная способность и опасности
Оксид лития - стабильное соединение, несовместимое с сильными кислотами, водой и углекислым газом. Насколько нам известно, химические, физические и токсикологические свойства оксида лития не были тщательно исследованы и описаны.
Токсичность соединений лития зависит от их растворимости в воде. Ион лития токсичен для центральной нервной системы. Соединение очень едкое и раздражающее при попадании в глаза, на кожу, при вдыхании или проглатывании (ESPI METALS, 1993).
В случае попадания в глаза проверьте, носите ли вы контактные линзы, и немедленно снимите их. Глаза следует промывать проточной водой в течение не менее 15 минут, держите веки открытыми. Можно использовать холодную воду. Глазную мазь использовать нельзя.
Если химическое вещество попало на одежду, удалите его как можно быстрее, защищая свои руки и тело. Поместите пострадавшего под защитный душ.
Если химическое вещество накапливается на открытой коже жертвы, например, на руках, загрязненную кожу осторожно и осторожно промывают проточной водой с неабразивным мылом. Можно использовать холодную воду. Если раздражение не проходит, обратитесь за медицинской помощью. Перед повторным использованием вымойте загрязненную одежду.
В случае вдыхания пострадавшему следует дать отдохнуть в хорошо проветриваемом помещении. В случае тяжелого вдыхания пострадавшего следует как можно скорее эвакуировать в безопасное место.
Ослабьте тесную одежду, такую как воротник, пояс или галстук. Если пострадавшему трудно дышать, следует ввести кислород. Если пострадавший не дышит, проводится реанимация «рот в рот».
Всегда помните, что реанимация «рот в рот» может быть опасна для человека, оказывающего помощь, если вдыхаемый материал токсичен, заразен или вызывает коррозию.
Во всех случаях следует немедленно обратиться за медицинской помощью (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Приложения
Оксид лития используется в качестве флюса в керамической глазури и создает синий цвет с медью и розовый с кобальтом. Оксид лития реагирует с водой и паром с образованием гидроксида лития и должен быть изолирован от них.
Оксид лития (Li 2 O) с высоким потенциалом трития является привлекательным кандидатом в качестве твердого культурального материала для термоядерной электростанции DT из-за высокой плотности атомов лития (по сравнению с другими литиевыми керамическими материалами. или металлический литий) и его относительно высокая теплопроводность (ОКСИД ЛИТИЯ (Li2O), SF).
Li 2 O будет подвергаться воздействию высоких температур при нейтронном облучении во время плавления бланкета. В этих условиях в Li 2 O будет возникать большое количество дефектов облучения , таких как вызванное гелием набухание, относительно высокое тепловое расширение, рост зерен, образование LiOH (T), а также низкотемпературное осаждение и массоперенос LiOH (T) при высоких температурах.
Кроме того, Li 2 O будет подвергаться напряжениям, возникающим из-за различий в тепловом расширении Li 2 O и конструкционных материалов. Эти характеристики Li 2 O приводят к сложным инженерным проблемам как при производстве, так и при проектировании одеял.
Одно из возможных новых применений - это замена оксида лития-кобальта в качестве катода в литий-ионных батареях, используемых для питания электронных устройств от мобильных телефонов до ноутбуков, а также автомобилей с батарейным питанием (Reade International Corp, 2016) .
Ссылки
- Марк Уинтер [Университет Шеффилда и WebElements Ltd. (2016). веб-элементы. Взято с сайта Lithium: дилитиевый оксид webelements.com.
- Американские элементы. (СФ). Оксид лития. Взято с сайта americanelements americanelements.com.
- ESPI МЕТАЛЛЫ. (1993, июнь). Оксид лития. Взято с сайта espimetals espimetals.com.
- ОКСИД ЛИТИЯ (Li2O). (СФ). Взято с сайта ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- Национальный центр биотехнологической информации. (2017, 24 июня). База данных PubChem Compound; CID = 166630. Взято с сайта PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Порошок оксида лития (Li2O). Взято с reade reade.com
- Королевское химическое общество. (2015). Оксид лития Взято с сайта chemspiderchemspider.com.
- СИГМА-ОЛЬДРИХ. (2010). Паспорт безопасности материала Оксид лития. Взято с chemblink chemblink.com.