Litija oksīds ir neorganisks ķīmisks savienojums ar formulu Li 2 O, kas ir izveidota kopā ar nelielu daudzumu litija peroksīds kad litija metāls deg gaisā un tiek lietots kombinācijā ar skābekli.
Līdz 1990. gadiem metāla un litija tirgū dominēja ASV produkcija no derīgo izrakteņu atradnēm, taču 21. gadsimta sākumā lielāko daļu produkcijas ieguva no avotiem, kas nav ASV; Austrālija, Čīle un Portugāle bija vissvarīgākie piegādātāji pasaulē. Bolīvijā ir puse no litija noguldījumiem pasaulē, taču tā nav liela ražotāja.
Litija oksīda struktūra
Vissvarīgākā komerciālā forma ir litija karbonāts Li 2 CO 3 , ko iegūst no minerāliem vai sālījumiem vairākos dažādos procesos.
Kad litijs tiek sadedzināts gaisā, galvenais produkts ir baltais litija oksīda oksīds Li 2 O. Turklāt tiek ražots nedaudz litija peroksīda, Li 2 O 2 , kas ir arī balts.
To var veikt arī ar litija hidroksīda, LiOH vai litija peroksīda Li2O2 termisko sadalīšanos.
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH (s) + siltums → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + siltums → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Litija oksīds ir balta cieta viela, kas pazīstama kā litija, kurai nav aromāta un ir sāļa garša. Tās izskats ir parādīts 2. attēlā (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, 2017).
2. attēls: litija oksīda izskats
Litija oksīds ir kristāli ar antiflorīta ģeometriju, kas līdzīga nātrija hlorīdam (kubiskā sejas puse). Tās kristāliskā struktūra ir parādīta 3. attēlā (Marks Vinters [Šefīldas Universitāte un WebElements Ltd, 2016).
3. attēls: litija oksīda kristāliskā struktūra.
Tā molekulmasa ir 29,88 g / mol, blīvums ir 2,013 g / ml, un tā kušanas un viršanas temperatūra ir attiecīgi 1438 ºC un 2066 ºC. Savienojums ļoti labi šķīst ūdenī, spirtā, ēterī, piridīnā un nitrobenzolā (Karaliskā ķīmijas biedrība, 2015).
Litija oksīds viegli reaģē ar ūdens tvaikiem, veidojot hidroksīdu, un ar oglekļa dioksīdu, veidojot karbonātu; tāpēc tas jāuzglabā un jārīkojas tīrā, sausā atmosfērā.
Oksīda savienojumi nevada elektrību. Tomēr daži strukturēti perovskīta oksīdi ir elektroniski vadītāji, kas izmantojami cietā oksīda kurināmā elementu katodā un skābekļa ģenerēšanas sistēmās.
Tie ir savienojumi, kas satur vismaz vienu skābekļa anjonu un vienu metāla katjonu (American Elements, SF).
Reaģētspēja un bīstamība
Litija oksīds ir stabils savienojums, kas nav savienojams ar stiprām skābēm, ūdeni un oglekļa dioksīdu. Cik mums zināms, litija oksīda ķīmiskās, fizikālās un toksikoloģiskās īpašības nav rūpīgi izpētītas un ziņotas par tām.
Litija savienojumu toksicitāte ir atkarīga no to šķīdības ūdenī. Litija jons ir toksisks centrālajai nervu sistēmai. Savienojums ir ļoti kodīgs un kairinošs, ja ieelpojot vai norijot nonāk saskarē ar acīm, ādu (ESPI METALS, 1993).
Ja nokļūst acīs, pārbaudiet, vai valkājat kontaktlēcas, un nekavējoties noņemiet tās. Acis vismaz 15 minūtes vajadzētu skalot ar tekošu ūdeni, turot plakstiņus atvērtus. Var izmantot aukstu ūdeni. Acu ziedes nedrīkst lietot.
Ja ķīmiskā viela nonāk saskarē ar apģērbu, pēc iespējas ātrāk noņemiet to, aizsargājot savas rokas un ķermeni. Novietojiet upuri zem drošības dušas.
Ja ķīmiskā viela uzkrājas uz cietušā pakļautās ādas, piemēram, rokām, piesārņoto ādu maigi un uzmanīgi mazgā ar tekošu ūdeni un neabrazīvām ziepēm. Var izmantot aukstu ūdeni. Ja kairinājums nepāriet, meklēt medicīnisko palīdzību. Pirms atkal lietot, nomazgājiet piesārņoto apģērbu.
Ieelpošanas gadījumā cietušajam jāļauj atpūsties labi vēdināmā vietā. Ja ieelpošana ir smaga, cietušais pēc iespējas ātrāk jā evakuē uz drošu zonu.
Atskrūvējiet ciešu apģērbu, piemēram, apkakli, jostu vai kaklasaiti. Ja cietušajam ir grūti elpot, jāievada skābeklis. Ja cietušais neelpo, tiek veikta reanimācija no mutes mutē.
Vienmēr paturiet prātā, ka personai, kas sniedz palīdzību, var būt bīstami veikt atdzīvināšanu no mutes mutē, ja ieelpotais materiāls ir toksisks, infekciozs vai kodīgs.
Visos gadījumos jāmeklē tūlītēja medicīniskā palīdzība (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Lietojumprogrammas
Litija oksīds tiek izmantots kā plūsma keramikas glazūrās un veido blūzi ar varu un pinks ar kobaltu. Litija oksīds reaģē ar ūdeni un tvaikiem, veidojot litija hidroksīdu, un tas no tiem ir jāizolē.
Litija oksīds (Li 2 O) ar augstu tritija potenciālu ir pievilcīgs kandidāts DT kodolsintēzes spēkstacijas cietajam kultūras materiālam, jo tam ir augsts litija atomu blīvums (salīdzinājumā ar citiem litija keramikas izstrādājumiem) vai metālisks litijs) un tā salīdzinoši augstā siltumvadītspēja (Litija oksīds (Li2O), SF).
Kausējot segu darbību, Li 2 O tiks pakļauts augstām temperatūrām neitronu apstarošanas laikā. Šajos apstākļos Li 2 O radīsies liels skaits apstarošanas defektu , piemēram, hēlija izraisīts pietūkums, relatīvi augsta termiskā izplešanās, graudu augšana, LiOH (T) veidošanās, kā arī zemas temperatūras nokrišņi un masas transportēšana. LiOH (T) augstā temperatūrā.
Turklāt Li 2 O tiks pakļauts spriegumiem, kas rodas no Li 2 O un strukturālo materiālu siltumizolācijas atšķirībām . Šīs Li 2 O īpašības rada sarežģītas inženierijas problēmas gan segu ražošanā, gan dizainā.
Viens no iespējamiem jauniem lietojumiem ir litija kobalta oksīda kā katoda aizstāšana ar litija jonu akumulatoriem, ko izmanto, lai darbinātu elektroniskās ierīces no mobilajiem tālruņiem līdz klēpjdatoriem, kā arī automašīnām ar akumulatoru (Reade International Corp, 2016) .
Atsauces
- Marks Vinters [Šefīldas universitāte un SIA WebElements (2016). webelements. Paņemts no litija: dilithium oxide webelements.com.
- Amerikas elementi. (SF). Litija oksīds. Pārņemts no americanelements americanelements.com.
- ESPI METĀLI. (1993, jūnijs). Litija oksīds. Ņemts no espimetals espimetals.com.
- Litija oksīds (Li2O). (SF). Paņemts no ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2017. gads, 24. jūnijs). PubChem salikto datu bāze; CID = 166630. Ņemts no PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Litija oksīda pulveris (Li2O). Paņemts no reade reade.com
- Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). Litija oksīds, kas ņemts no vietnes chemspiderchemspider.com.
- SIGMA-ALDRICH. (2010). Materiālu drošības datu lapa Litija oksīds. Paņemts no chemblink chemblink.com.