Tlenek litu: formuła, właściwości, zagrożenia i zastosowania
Tlenek litu jest nieorganicznym związkiem chemicznym o wzorze Li 2 O, który powstaje wraz z małymi ilościami nadtlenku litu, gdy metaliczny lit jest spalany w powietrzu i łączony z tlenem.
Do lat 90. rynek metalu i litu był zdominowany przez amerykańską produkcję ze złóż mineralnych, ale na początku XXI wieku większość produkcji pochodziła ze źródeł innych niż amerykańskie; Najważniejszymi dostawcami na świecie były Australia, Chile i Portugalia. Boliwia ma połowę złóż litu na świecie, ale nie jest dużym producentem.
Najważniejszą formą handlową jest węglan litu, Li 2 CO 3, wytwarzany z minerałów lub solanek przez kilka różnych procesów.
Gdy lit jest spalany w powietrzu, głównym produktem jest biały tlenek tlenku litu, Li 2 O. Ponadto wytwarzany jest nadtlenek litu Li 2 O 2, również biały.
Można to również zrobić poprzez rozkład termiczny 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)
Właściwości fizyczne i chemiczne
Tlenek litu jest białym ciałem znanym jako lit, któremu brakuje aromatu i słonego smaku. Jego wygląd pokazano na rysunku 2 (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Figura 2: wygląd tlenku litu
Tlenek litu to kryształy o geometrii antychlorytowej podobnej do geometrii chlorku sodu (sześcienny wyśrodkowany na powierzchniach). Jego krystaliczna struktura przedstawiona jest na rysunku 3 (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, 2016).
Figura 3: struktura krystaliczna tlenku litu.
Jego masa cząsteczkowa wynosi 29, 88 g / mol, jego gęstość wynosi 2, 013 g / ml, a temperatury topnienia i wrzenia wynoszą 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 i dwutlenek węgla, tworząc węglan; dlatego musi być przechowywany i obsługiwany w czystej i suchej atmosferze.
Związki tlenkowe nie prowadzą do elektryczności. Jednakże pewne strukturyzowane tlenki perowskitu są elektronicznymi przewodnikami, które znajdują zastosowanie w katodzie ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem i układów wytwarzających tlen.
Są to związki, które zawierają co najmniej jeden anion tlenu i jeden kation metalu (American Elements, SF).
Reaktywność i zagrożenia
Tlenek litu jest stabilnym związkiem niekompatybilnym z silnymi kwasami, wodą i dwutlenkiem węgla. Według naszej wiedzy, chemiczne, fizyczne i toksykologiczne właściwości tlenku litu nie zostały zbadane i szczegółowo opisane.
Toksyczność związków litu jest funkcją ich rozpuszczalności w wodzie. Jon litowy ma toksyczność dla ośrodkowego układu nerwowego. Związek jest silnie żrący podrażniający, jeśli wejdzie w kontakt z oczami, skórą podczas wdychania lub spożycia (ESPI METALS, 1993).
W przypadku kontaktu z oczami należy sprawdzić, czy nosisz soczewki kontaktowe i natychmiast je usunąć. Oczy należy płukać bieżącą wodą przez co najmniej 15 minut, trzymając otwarte powieki. Możesz użyć zimnej wody. Maści nie należy stosować do oczu.
Jeśli substancja chemiczna wejdzie w kontakt z odzieżą, usuń ją jak najszybciej, chroniąc swoje ręce i ciało. Umieść ofiarę pod prysznicem bezpieczeństwa.
Jeśli substancja chemiczna gromadzi się na odsłoniętej skórze ofiary, takiej jak ręce, delikatnie i ostrożnie umyć skórę zanieczyszczoną bieżącą wodą i nieściernym mydłem. Możesz użyć zimnej wody. Jeśli podrażnienie utrzymuje się, zasięgnąć porady lekarza. Wyprać zanieczyszczoną odzież przed ponownym użyciem.
W przypadku wdychania ofiara powinna mieć możliwość odpoczynku w dobrze wentylowanym pomieszczeniu. Jeśli inhalacja jest poważna, ofiara powinna zostać ewakuowana do bezpiecznego obszaru tak szybko, jak to możliwe.
Poluzuj ciasne ubranie, takie jak kołnierzyk koszuli, paski lub krawat. Jeśli ofiara ma trudności z oddychaniem, należy podać tlen. Jeśli ofiara nie oddycha, przeprowadza się resuscytację metodą usta-usta.
Zawsze biorąc pod uwagę, że udzielanie pomocy metodą usta-usta może być niebezpieczne dla osoby, gdy wdychany materiał jest toksyczny, zakaźny lub żrący.
We wszystkich przypadkach należy szukać natychmiastowej pomocy medycznej (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Używa
Tlenek litu stosuje się jako topnik w szkliwach ceramicznych i tworzy błękit z miedzią i różami z kobaltem. Tlenek litu reaguje z wodą i parą wodną, tworząc wodorotlenek litu i musi być z nich izolowany.
Tlenek litu (Li 2 O) ze swoim wysokim potencjałem trytu jest atrakcyjnym kandydatem na stały materiał hodowlany elektrowni termojądrowej DT, ze względu na dużą gęstość atomów litu (w porównaniu z innymi ceramikami litowymi). lub metaliczny lit) i jego stosunkowo wysoka przewodność cieplna (tlenek litu (Li2O), SF).
Li 2 O będzie wystawiony na działanie wysokich temperatur pod wpływem promieniowania neutronowego podczas pracy koców termojądrowych. W tych okolicznościach wystąpi duża liczba defektów napromieniowania w Li 2 O, takich jak indukowane helem pęcznienie, stosunkowo duża rozszerzalność cieplna, wzrost ziarna, tworzenie LiOH (T) i wytrącanie w niskich temperaturach i transport masy LiOH (T) w wysokich temperaturach.
Ponadto Li 2 O będzie narażony na naprężenia wynikające z różnic rozszerzalności cieplnej między Li 2 O a materiałami konstrukcyjnymi. Te cechy Li 2 O prowadzą do trudnych problemów inżynierskich zarówno w projektowaniu, jak iw produkcji koców.
Możliwe nowe zastosowanie to zastąpienie kobaltu i tlenku litu jako katody w akumulatorach litowo-jonowych używanych do zasilania urządzeń elektronicznych z telefonów komórkowych do laptopów, a także samochodów zasilanych bateryjnie (Reade International Corp, 2016),
