Litiumoxid: formel, egenskaper, risker och användningar
Litiumoxid är en oorganisk kemisk förening med formel Li20 som bildas tillsammans med små mängder litiumperoxid när litiummetallen brinner i luften och kombineras med syre.
Fram till 1990-talet dominerades metall- och litiummarknaden av amerikansk produktion från mineralfyndigheter, men i början av 2000-talet var mest av produktionen härledd från icke-amerikanska källor. Australien, Chile och Portugal var de viktigaste leverantörerna i världen. Bolivia har hälften av litiumfyndigheterna i världen, men det är inte en stor producent.
Den viktigaste kommersiella formen är litiumkarbonat, Li2C03, framställt av mineraler eller saltlösningar genom flera olika processer.
När litium brinner i luft är huvudprodukten den vita oxiden av litiumoxid, Li 2 O. Dessutom produceras lite litiumperoxid, Li 2 O 2, även vit.
Det kan också göras genom termisk sönderdelning av litiumhydroxid, LiOH eller litiumperoxid, Li2O2
4Li (s) + 02 (g) → 2Li20 (s)
2LiOH (s) + värme → Li20 (s) + H20 (g)
2Li202 (s) + värme → 2Li20 (s) + 02 (g)
Fysikaliska och kemiska egenskaper
Litiumoxid är ett vitt fastämne som kallas litia som saknar arom och en salt smak. Dess utseende visas i Figur 2 (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Figur 2: Utseende av litiumoxid
Litiumoxid är kristaller med antifloritgeometri som liknar natriumklorid (kubikcentrerad på ansikten). Dess kristallina struktur presenteras i figur 3 (Mark Winter [University of Sheffield och WebElements Ltd, 2016).
Figur 3: kristallstruktur av litiumoxid.
Dess molekylvikt är 29, 88 g / mol, dens densitet är 2, 013 g / ml och smält- och kokpunkten är 1438 ° C respektive 2066 ° C. Föreningen är väldigt löslig i vatten, alkohol, eter, pyridin och nitrobensen (Royal Society of Chemistry, 2015).
Litiumoxid reagerar lätt med vattenånga för att bilda hydroxid och med koldioxid för att bilda karbonat; Därför måste den lagras och hanteras i en ren och torr atmosfär.
Oxidföreningar leder inte till elektricitet. Vissa strukturerade oxider av perovskit är emellertid elektroniska ledare som hittar applicering i katoden av fastoxidbränsleceller och syregenererande system.
De är föreningar som innehåller minst en syreanjon och en metallkation (American Elements, SF).
Reaktivitet och faror
Litiumoxid är en stabil förening som är inkompatibel med starka syror, vatten och koldioxid. Enligt vår kännedom har litiumoxidens kemiska, fysikaliska och toxikologiska egenskaper inte undersökts och rapporterats djupt.
Litiumföreningarnas toxicitet är en funktion av deras löslighet i vatten. Litiumjon har toxicitet i centrala nervsystemet. Föreningen är mycket frätande irriterande om den kommer i kontakt med ögonen, huden, vid inandning eller inandning (ESPI METALS, 1993).
Vid kontakt med ögonen bör du kontrollera om du har kontaktlinser och omedelbart ta bort dem. Ögonen ska sköljas med rinnande vatten i minst 15 minuter och håller ögonlocken öppna. Du kan använda kallt vatten. Salva ska inte användas för ögonen.
Om kemikalien kommer i kontakt med kläder, ta bort det så snabbt som möjligt, skydda dina egna händer och kropp. Placera offret under en säkerhetsdusch.
Om kemikalien ackumuleras på offerets exponerade hud, t.ex. händerna, tvätta försiktigt och noggrant huden som är förorenad med rinnande vatten och icke-slipande tvål. Du kan använda kallt vatten. Om irritation kvarstår, kontakta läkare. Tvätta förorenade kläder före återanvändning.
Vid inandning ska offret tillåtas vila i ett välventilerat område. Om inandning är svår, ska offeret evakueras till ett säkert område så snart som möjligt.
Lossa snäva kläder som t-shirt, bälten eller slips. Om offeret finner det svårt att andas, ska syre administreras. Om offret inte andas utförs en munnen-till-mun-återupplivning.
Ta alltid hänsyn till att det kan vara farligt för personen som ger hjälp att ge munnen-till-mun-återupplivning när det inandade materialet är giftigt, infektiöst eller frätande.
I alla fall bör omedelbar läkarvård söks (SIGMA-ALDRICH, 2010).
tillämpningar
Litiumoxid används som fluss i keramiska glasyrer, och skapar blå med koppar och rosor med kobolt. Litiumoxid reagerar med vatten och ånga, bildar litiumhydroxid och måste isoleras från dem.
Litiumoxid (Li 2 O) med sin höga tritiumpotential är en attraktiv kandidat för det fasta odlingsmaterialet i en DT-fusionskraftverk, på grund av dess höga densitet av litiumatomer (jämfört med andra litiumkeramik). eller metalliskt litium) och dess relativt höga värmeledningsförmåga (litiumoxid (Li2O), SF).
Li20 kommer att utsättas för höga temperaturer under neutronbestrålning under drift av fusionstäcke. Under dessa omständigheter uppstår ett stort antal bestrålningsfel i Li20, såsom heliuminducerad svullnad, relativt hög termisk expansion, korntillväxt, LiOH (T) -bildning och utfällning vid låga temperaturer och masstransport av LiOH (T) vid höga temperaturer.
Dessutom kommer Li20 att utsättas för spänningar som uppstår vid skillnader i termisk expansion mellan Li20 och strukturmaterial. Dessa egenskaper hos Li 2 O leder till utmanande tekniska problem i både filtdesign och tillverkning.
En möjlig ny användning är som ersättning för kobolt och litiumoxid som katod i litiumjonbatterier som används för att driva elektroniska enheter från mobiltelefoner till bärbara datorer samt batteridrivna bilar (Reade International Corp, 2016) .
