Tlenek litu jest nieorganiczny związek chemiczny o wzorze Li 2 O, która jest utworzona razem z małą ilością nadtlenku litu podczas litu spala się w powietrzu i w połączeniu z tlenem.
Do lat 90-tych rynek metali i litu był zdominowany przez amerykańską produkcję ze złóż mineralnych, ale na początku XXI wieku większość produkcji pochodziła ze źródeł spoza USA; Australia, Chile i Portugalia były najważniejszymi dostawcami na świecie. Boliwia posiada połowę złóż litu na świecie, ale nie jest dużym producentem.
Struktura tlenku litu
Najważniejszą formą handlową jest węglan litu, Li 2 CO 3 , wytwarzany z minerałów lub solanek w kilku różnych procesach.
Podczas spalania litu w powietrzu głównym produktem jest biały tlenek litu, Li 2 O. Ponadto powstaje pewna ilość nadtlenku litu, Li 2 O 2 , również biały.
Można to również zrobić poprzez termiczny rozkład wodorotlenku litu, LiOH lub nadtlenku litu Li2O2.
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH (s) + ciepło → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + ciepło → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Fizyczne i chemiczne właściwości
Tlenek litu to biała substancja stała znana jako lit, która nie ma aromatu i ma słony smak. Jego wygląd pokazano na rysunku 2 (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Rysunek 2: wygląd tlenku litu
Tlenek litu to kryształy o geometrii antiflorynu podobnej do chlorku sodu (regularne centrowanie powierzchni). Jego strukturę krystaliczną przedstawiono na rysunku 3 (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, 2016).
Rysunek 3: struktura krystaliczna tlenku litu.
Jego masa cząsteczkowa wynosi 29,88 g / mol, gęstość 2,013 g / ml, a jego temperatura topnienia i wrzenia wynosi odpowiednio 1438 ° C i 2066 ° C. Związek jest bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie, alkoholu, eterze, pirydynie i nitrobenzenie (Royal Society of Chemistry, 2015).
Tlenek litu łatwo reaguje z parą wodną tworząc wodorotlenek iz dwutlenkiem węgla tworząc węglan; dlatego należy go przechowywać i obchodzić się z nim w czystej, suchej atmosferze.
Związki tlenkowe nie przewodzą prądu. Jednak niektóre strukturyzowane tlenki perowskitu są przewodnikami elektronicznymi, które znajdują zastosowanie w katodzie ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem i układach wytwarzających tlen.
Są to związki zawierające co najmniej jeden anion tlenu i jeden kation metalu (American Elements, SF).
Reaktywność i zagrożenia
Tlenek litu jest trwałym związkiem niekompatybilnym z mocnymi kwasami, wodą i dwutlenkiem węgla. O ile nam wiadomo, chemiczne, fizyczne i toksykologiczne właściwości tlenku litu nie zostały dokładnie zbadane i opisane.
Toksyczność związków litu jest funkcją ich rozpuszczalności w wodzie. Jon litu jest toksyczny dla ośrodkowego układu nerwowego. Związek jest silnie żrący i drażniący w przypadku kontaktu z oczami, skórą, wdychania lub spożycia (ESPI METALS, 1993).
W przypadku kontaktu z oczami sprawdź, czy nosisz soczewki kontaktowe i natychmiast je zdejmij. Oczy należy płukać bieżącą wodą przez co najmniej 15 minut, trzymając powieki otwarte. Można użyć zimnej wody. Nie należy stosować maści do oczu.
Jeśli substancja chemiczna wejdzie w kontakt z ubraniem, zdejmij ją tak szybko, jak to możliwe, chroniąc własne ręce i ciało. Umieść ofiarę pod prysznicem bezpieczeństwa.
Jeśli substancja chemiczna gromadzi się na odsłoniętej skórze ofiary, takiej jak ręce, zanieczyszczoną skórę należy delikatnie i ostrożnie umyć bieżącą wodą i nieściernym mydłem. Można użyć zimnej wody. Jeśli podrażnienie utrzymuje się, zasięgnąć porady lekarza. Wyprać zanieczyszczoną odzież przed ponownym użyciem.
W przypadku wdychania, ofiara powinna odpocząć w dobrze wentylowanym miejscu. Jeśli wdychanie jest ciężkie, ofiarę należy jak najszybciej ewakuować w bezpieczne miejsce.
Poluzuj ciasne ubrania, takie jak kołnierzyk, pasek lub krawat. Jeśli poszkodowanemu trudno oddychać, należy podać tlen. Jeśli ofiara nie oddycha, przeprowadza się resuscytację usta-usta.
Zawsze należy pamiętać, że wykonanie resuscytacji usta-usta może być niebezpieczne dla osoby udzielającej pomocy, gdy wdychany materiał jest toksyczny, zakaźny lub żrący.
We wszystkich przypadkach należy natychmiast zwrócić się o pomoc lekarską (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Aplikacje
Tlenek litu jest używany jako topnik w szkliwach ceramicznych i tworzy błękity z miedzią i róże z kobaltem. Tlenek litu reaguje z wodą i parą tworząc wodorotlenek litu i należy go od nich odizolować.
Tlenek litu (Li 2 O) ze swoim wysokim potencjałem trytu jest atrakcyjnym kandydatem na stały materiał kulturowy elektrowni termojądrowej DT ze względu na dużą gęstość atomów litu (w porównaniu z innymi materiałami ceramicznymi litu) lub metaliczny lit) i jego stosunkowo wysoką przewodność cieplną (TLENEK LITU (Li2O), SF).
Li 2 O będzie narażony na działanie wysokich temperatur w wyniku napromieniowania neutronowego podczas operacji topienia koca. W tych okolicznościach w Li 2 O wystąpi duża liczba defektów napromieniowania , takich jak pęcznienie wywołane helem, stosunkowo wysoka rozszerzalność cieplna, wzrost ziaren, tworzenie się LiOH (T) oraz wytrącanie w niskiej temperaturze i transport masy LiOH (T) w wysokich temperaturach.
Ponadto Li 2 O będzie narażony na naprężenia wynikające z różnic w rozszerzalności cieplnej między Li 2 O a materiałami konstrukcyjnymi. Te właściwości Li 2 O prowadzą do trudnych problemów inżynieryjnych zarówno w produkcji, jak i projektowaniu.
Jednym z możliwych nowych zastosowań jest zastąpienie tlenku kobaltu litu jako katody w akumulatorach litowo-jonowych używanych do zasilania urządzeń elektronicznych, od telefonów komórkowych po laptopy, a także samochodów zasilanych bateriami (Reade International Corp, 2016) .
Bibliografia
- Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd. (2016). elementy sieciowe. Zaczerpnięte z litu: tlenek dilitu webelements.com.
- Elementy amerykańskie. (SF). Tlenek litu. Zaczerpnięte z americanelements americanelements.com.
- METALE ESPI. (1993, czerwiec). Tlenek litu. Zaczerpnięte z espimetals espimetals.com.
- TLENEK LITU (Li2O). (SF). Zaczerpnięte z ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. (24 czerwca 2017). Baza danych PubChem Compound; CID = 166630. Zaczerpnięte z PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Proszek tlenku litu (Li2O). Zaczerpnięte z reade reade.com
- Królewskie Towarzystwo Chemii. (2015). Tlenek litu Zrobiono z chemspiderchemspider.com.
- SIGMA-ALDRICH. (2010). Karta charakterystyki materiału Tlenek litu. Zaczerpnięte z chemblink chemblink.com.