Litiumoksidi on epäorgaaninen kemiallinen yhdiste, jolla on kaava Li 2 O, joka on muodostettu yhdessä pienten määrien kanssa litium-peroksidia, kun litium-metalli palaa ilmassa ja yhdistetään hapen kanssa.
1990-luvulle asti metalli- ja litiummarkkinoita hallitsi Yhdysvaltain mineraaliesiintymien tuotanto, mutta 2000-luvun alkupuolella suurin osa tuotannosta oli peräisin muista kuin Yhdysvaltain lähteistä; Australia, Chile ja Portugali olivat tärkeimmät toimittajat maailmassa. Bolivialla on puolet litiumiesiintymistä maailmassa, mutta se ei ole suuri tuottaja.
Litiumoksidirakenne
Tärkein kaupallinen muoto on litiumkarbonaatti, Li 2 CO 3, on valmistettu mineraaleja tai suolaliuosten useilla eri menetelmillä.
Kun litium poltetaan ilmassa, jonka tärkein tuote on valkoinen litiumoksidia oksidi, Li 2 O. Tämän lisäksi, joissakin litium peroksidi, Li 2 O 2, myös valkoinen, on tuotettu.
Se voidaan tehdä myös litiumhydroksidin, LiOH: n tai litiumperoksidin Li2O2 termisellä hajoamisella.
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
Ssa 2 LiOH (t) + lämpö → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + lämpö → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Litiumoksidi on litiumina tunnettu valkoinen kiinteä aine, josta puuttuu aromi ja jolla on suolainen maku. Sen ulkonäkö on esitetty kuvassa 2 (Kansallinen bioteknologiatietokeskus, 2017).
Kuvio 2: litiumoksidin ulkonäkö
Litiumoksidi ovat kiteitä, joiden antifloori-geometria on samanlainen kuin natriumkloridilla (kuutiokuvan keskipiste). Sen kiteinen rakenne on esitetty kuvassa 3 (Mark Winter [Sheffieldin yliopisto ja WebElements Ltd, 2016).
Kuvio 3: litiumoksidin kiteinen rakenne.
Sen molekyylipaino on 29,88 g / mol, sen tiheys on 2,013 g / ml, ja sulamispiste ja kiehumispisteet ovat vastaavasti 1438 ºC ja 2066 ºC. Yhdiste liukenee hyvin veteen, alkoholiin, eetteriin, pyridiiniin ja nitrobentseeniin (Royal Society of Chemistry, 2015).
Litiumoksidi reagoi helposti vesihöyryn kanssa muodostaen hydroksidia, ja hiilidioksidin kanssa karbonaatin muodostamiseksi; sen vuoksi sitä on varastoitava ja käsiteltävä puhtaassa, kuivassa tilassa.
Oksidiyhdisteet eivät johda sähköä. Tietyt perovskiitin jäsennetyt oksidit ovat kuitenkin elektronisia johtimia, joita voidaan käyttää kiinteiden oksidien polttokennojen ja hapenmuodostusjärjestelmien katodeissa.
Ne ovat yhdisteitä, jotka sisältävät ainakin yhden happianionin ja yhden metallikationin (American Elements, SF).
Reaktiivisuus ja vaarat
Litiumoksidi on vakaa yhdiste, joka ei sovi yhteen vahvojen happojen, veden ja hiilidioksidin kanssa. Tietojemme mukaan litiumoksidin kemiallisia, fysikaalisia ja toksikologisia ominaisuuksia ei ole tutkittu perusteellisesti ja raportoitu.
Litiumyhdisteiden toksisuus on funktio niiden liukoisuudesta veteen. Litiumioni on myrkyllistä keskushermostoon. Yhdiste on erittäin syövyttävä ja ärsyttävä joutuessaan kosketuksiin silmien tai ihon kanssa hengitettynä tai nieltynä (ESPI METALS, 1993).
Jos joutuu silmiin, tarkista, että sinulla on piilolinssejä ja poista ne heti. Silmät on huuhdeltava juoksevalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan pitäen silmäluomet auki. Kylmää vettä voidaan käyttää. Silmävoidetta ei tule käyttää.
Jos kemikaali joutuu kosketuksiin vaatteiden kanssa, poista se mahdollisimman nopeasti suojaamalla omia käsiäsi ja vartaloasi. Aseta uhri turvasuihkun alle.
Jos kemikaali kertyy uhrin paljaalle iholle, kuten kädet, saastunut iho pestään varovasti ja varovasti juoksevalla vedellä ja hankaavalla saippualla. Kylmää vettä voidaan käyttää. Jos ärsytys jatkuu, hakeudu lääkäriin. Pese saastunut vaatetus ennen kuin käytät sitä uudestaan.
Hengitettäessä uhrin tulisi antaa levätä hyvin ilmastoidussa tilassa. Jos hengittäminen on vaikeaa, uhri olisi evakuoitava turvalliselle alueelle mahdollisimman pian.
Löysää tiukkoja vaatteita, kuten kaulus, vyö tai solmio. Jos uhrin on vaikea hengittää, on annettava happea. Jos uhri ei hengitä, elvytys suoritetaan suusta suuhun.
Pidä aina mielessä, että apua tarjoavalle henkilölle voi olla vaarallista elvyttää suusta suuhun, kun hengitetty aine on myrkyllistä, tarttuvaa tai syövyttävää.
Kaikissa tapauksissa on hakeuduttava välittömään lääkärinhoitoon (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Sovellukset
Litiumoksidia käytetään fluxina keraamisissa lasiteissa, ja se tuottaa blues kuparilla ja pinks koboltilla. Litiumoksidi reagoi veden ja höyryn kanssa muodostaen litiumhydroksidia, ja se on eristettävä niistä.
Litiumoksidi (Li 2 O), jolla on korkea tritiumpotentiaali, on houkutteleva ehdokas DT-fuusiovoimalan kiinteälle viljelymateriaalille johtuen siitä, että sillä on suuri litiumiatomien tiheys (verrattuna muihin litiumkeraamioihin) tai metallinen litium) ja sen suhteellisen korkea lämmönjohtavuus (LITHIUM OXIDE (Li2O), SF).
Li 2 O altistuu korkeille lämpötiloille neutronisäteilytyksen aikana sulatuspeitteen käytön aikana. Näissä olosuhteissa suuri määrä säteilytys viat esiintyvät Li 2 O, kuten heliumia aiheuttama turvotus, suhteellisen suuri lämpölaajeneminen, viljan kasvua, LiOH: ta (T) muodostumista, ja matalan lämpötilan sademäärä ja massan kuljetus LiOH (T) korkeissa lämpötiloissa.
Lisäksi Li 2 O joutuu aiheutuvat rasitukset eroista lämpölaajenemisen Li 2 O ja rakenteellisia materiaaleja. Nämä Li 2 O: n ominaisuudet johtavat haastaviin teknisiin ongelmiin sekä huovanvalmistuksessa että suunnittelussa.
Yksi mahdollinen uusi käyttö on korvaus litiumkobolttioksidille kuin katodi litiumioniakuissa, joita käytetään elektronisten laitteiden virransyöttöön matkapuhelimista kannettaviin tietokoneisiin sekä akkukäyttöisiin autoihin (Reade International Corp, 2016).
Viitteet
- Mark Winter [Sheffieldin yliopisto ja WebElements Ltd. (2016). webelements. Lithiumilta otettu: dilithium oxide webelements.com.
- Amerikkalaiset elementit. (SF). Litiumoksidi. Otettu osoitteesta americanelements americanelements.com.
- ESPI-METALLIT. (1993, kesäkuu). Litiumoksidi. Otettu espimetalsista espimetals.com.
- LITIUMOKSIDI (Li2O). (SF). Otettu osoitteesta ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (2017, 24. kesäkuuta). PubChem-yhdisteiden tietokanta; CID = 166630. Otettu pubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Litiumoksidijauhe (Li2O). Otettu reade reade.com -sivustolta
- Royal Society of Chemistry. (2015). Litiumoksidi, otettu osoitteesta chemspiderchemspider.com.
- Sigma-Aldrich. (2010). Käyttöturvallisuustiedote Litiumoksidi. Otettu osoitteesta chemblink chemblink.com.