A lítium-oxid egy szervetlen kémiai képletű vegyületet Li 2 O, amely együtt van kialakítva, kis mennyiségű lítium-peroxid, ha lítium-fém égő levegő és oxigénnel kombinálódik.
Az 1990-es évekig a fém- és lítiumpiacot az ásványi lerakódásokból származó amerikai termelés uralta, ám a 21. század elején a termelés nagy részét nem amerikai forrásokból nyerték; Ausztrália, Chile és Portugália voltak a legfontosabb szállítók a világon. Bolíviában van a világ lítiumlelőhelyeinek fele, ám ez nem nagytermelő.
Lítium-oxid szerkezete
A legfontosabb kereskedelmi forma a lítium-karbonát, Li 2 CO 3, amelyet ásványokból vagy sós lében tartósítanak, különféle eljárásokkal.
A lítium levegőn történő elégetésekor a fő termék a lítium-oxid fehér oxidja, Li 2 O. Ezen túlmenően némi lítium-peroxid, Li 2 O 2, szintén fehér.
Ez megtehető lítium-hidroxid, LiOH vagy lítium-peroxid, Li2O2 termikus bomlásával is.
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH (s) + hő → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + hő → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Fizikai és kémiai tulajdonságok
A lítium-oxid lítium néven ismert fehér szilárd anyag, amelynek nincs aromája és sós íze van. Megjelenését a 2. ábra mutatja (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, 2017).
2. ábra: A lítium-oxid megjelenése
A lítium-oxid olyan kristályok, amelyek antiflorit geometriája hasonló a nátrium-kloridhoz (köbös arc-központú). Kristályszerkezetét a 3. ábra szemlélteti (Mark Winter [a Sheffield University és a WebElements Ltd, 2016).
3. ábra: A lítium-oxid kristályszerkezete.
Molekulatömege 29,88 g / mol, sűrűsége 2,013 g / ml, olvadáspontja és forráspontja 1438 ºC és 2066 ºC. A vegyület vízben, alkoholban, éterben, piridinben és nitrobenzolban nagyon jól oldódik (Royal Society of Chemistry, 2015).
A lítium-oxid könnyen reagál vízgőzzel, hidroxiddá, szén-dioxiddal pedig karbonátot képez; ezért tiszta, száraz környezetben kell tárolni és kezelni.
Az oxidvegyületek nem vezetnek áramot. A perovszkite bizonyos strukturált oxidjai azonban elektronvezetők, amelyek alkalmazhatók a szilárd oxid üzemanyagcellák és az oxigéntermelő rendszerek katódjában.
Ezek olyan vegyületek, amelyek legalább egy oxigénionot és egy fémkationt tartalmaznak (American Elements, SF).
Reakciókészség és veszélyek
A lítium-oxid stabil vegyület, amely nem kompatibilis erős savakkal, vízzel és szén-dioxiddal. Tudomásunk szerint a lítium-oxid kémiai, fizikai és toxikológiai tulajdonságait nem vizsgálták meg alaposan és jelentették.
A lítiumvegyületek toxicitása a vízben való oldhatóság függvénye. A lítium-ion mérgező a központi idegrendszerre. A vegyület erősen maró és irritáló hatású, ha belélegezve vagy lenyelve szembe vagy a bőrbe kerül (ESPI METALS, 1993).
Ha szembe kerül, ellenőrizze, hogy kontaktlencséje van-e, és azonnal vegye le. A szemét legalább 15 percig folyó vízzel kell öblíteni, a szemhéjakat nyitva tartva. Hideg víz használható. A szem kenőcsét nem szabad használni.
Ha a vegyi anyag ruházatba kerül, a lehető leggyorsabban vegye le a kezét és a testét. Helyezze az áldozatot biztonsági zuhany alá.
Ha a vegyi anyag felhalmozódik az áldozat kitett bőrére, például a kezekre, a szennyezett bőrt óvatosan és óvatosan folyó vízzel és nem koptató szappannal mossa le. Hideg víz használható. Ha az irritáció továbbra is fennáll, forduljon orvoshoz. Mielőtt újra felhasználná, mossa le a szennyezett ruházatot.
Belélegzés esetén az áldozatot jól szellőző helyiségben kell hagyni pihenni. Súlyos belégzés esetén az áldozatot a lehető leghamarabb biztonságos területre kell evakuálni.
Lazítsa meg a szoros ruházatot, például a gallérot, az övet vagy a nyakkendőt. Ha az áldozat számára nehéz lélegezni, oxigént kell bevinni. Ha az áldozat nem lélegzik, akkor szájon át történő újraélesztést kell végezni.
Mindig tartsd szem előtt, hogy a segélynyújtó számára veszélyes lehet a szájról szájra történő újraélesztés, ha a belélegzett anyag mérgező, fertőző vagy maró hatású.
Minden esetben azonnal orvoshoz kell fordulni (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Alkalmazások
A lítium-oxidot fluxusként használják kerámia mázokban, és rézkel kéket hoznak létre, és kobalttal együtt. A lítium-oxid vízzel és gőzzel reagál, hogy lítium-hidroxiddá alakuljon, és ezeket el kell különíteni.
Magas tríciumpotenciállal rendelkező lítium-oxid (Li 2 O) vonzó jelölõ a DT fúziós erõmû szilárd tenyésztési anyagához, mivel a lítium-atomok nagy sûrûségûek (összehasonlítva más lítiumkerámiákkal) vagy fémes lítium) és viszonylag magas hővezető képességével (LITIUM-OXID (Li2O), SF).
A Li 2 O magas hőmérsékleteknek lesz kitéve neutron besugárzás alatt az olvadt takaró működése közben. Ilyen körülmények között nagyszámú besugárzási hiba fordul elő Li 2 O-ban, például hélium által kiváltott duzzanat, viszonylag nagy hőtágulás, szemcsés növekedés, LiOH (T) képződés, valamint alacsony hőmérsékleten történő csapadék és tömegszállítás LiOH (T) magas hőmérsékleten.
Ezenkívül az Li 2 O-t olyan stressznek kell kitenni, amely a Li 2 O és a szerkezeti anyagok hőtágulásának különbségeiből fakad. Ezek a Li 2 O tulajdonságok kihívásokkal járó mérnöki problémákat vetnek fel mind a takaró gyártásában, mind a tervezésben.
Az egyik lehetséges új alkalmazás a lítium-kobalt-oxid pótlása, mint a katód a lítium-ion akkumulátorokban, amelyeket elektronikus eszközök táplálására használnak a mobiltelefonoktól a laptopokig, valamint az akkumulátorral működő autókhoz (Reade International Corp, 2016)..
Irodalom
- Mark Winter [a Sheffieldi Egyetem és a WebElements Ltd. (2016). webelements. Lithium-tól: dilithium oxide webelements.com.
- Amerikai elemek. (SF). Lítium-oxid. Az americanelements americanelements.com oldalról származik.
- ESPI METALS. (1993, június). Lítium-oxid. Az espimetals espimetals.com oldaláról vettük fel.
- LITIUM-OXID (Li2O). (SF). A (z) ferp.ucsd.edu oldalból átvett Ferp.ucsd.edu.
- Országos Biotechnológiai Információs Központ. (2017, június 24.). PubChem vegyület adatbázis; CID = 166630. A pubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Lítium-oxid por (Li2O). A reade.com oldalról vettük fel
- A Kémiai Királyi Társaság. (2015). Lítium-oxid A chemspiderchemspider.com-tól beszerezve.
- Sigma-Aldrich. (2010). Anyagbiztonsági adatlap Lítium-oxid. A chemblinkből a chemblink.com oldalból származik.