Oxid de litiu: formulă, proprietăți, riscuri și utilizări

Oxidul de litiu este un compus chimic anorganic cu formula Li20, care este format împreună cu cantități mici de peroxid de litiu atunci când metalul de litiu este ars în aer și combinat cu oxigen.

Până în anii 1990, piața metalului și a litiului a fost dominată de producția americană din depozitele de minerale, dar la începutul secolului XX, cea mai mare parte a producției a provenit din surse non-americane; Australia, Chile și Portugalia au fost cei mai importanți furnizori din lume. Bolivia are jumătate din depozitele de litiu din lume, dar nu este un mare producător.

Cea mai importanta forma comerciala este carbonatul de litiu, Li 2 CO 3, produs din minerale sau saramuri prin mai multe procese diferite.

Atunci când litiul este ars în aer, produsul principal este oxidul alb de oxid de litiu, Li2O. În plus, se produce și un anumit număr de peroxid de litiu, Li2O2, de asemenea alb.

Se poate de asemenea realiza prin descompunerea termică a hidroxidului de litiu, LiOH sau peroxidul de litiu, Li2O2

4Li (s) + 02 (g) → 2Li20 (s)

2 LiOH + încălzire → Li2O (s) + H20 (g)

2Li2O2 (s) + căldură → 2Li2O (s) + O2 (g)

Proprietăți fizice și chimice

Oxidul de litiu este un solid alb cunoscut sub numele de litiu lipsit de aromă și de un gust sărat. Aspectul său este prezentat în Figura 2 (Centrul Național de Informații Biotehnologii, 2017).

Figura 2: aspectul oxidului de litiu

Oxidul de litiu sunt cristale cu geometrie antiflorită similară cu cea a clorurii de sodiu (centrate pe fețe). Structura sa cristalină este prezentată în figura 3 (Mark Winter [Universitatea din Sheffield și WebElements Ltd, 2016).

Figura 3: Structura cristalină a oxidului de litiu.

Greutatea sa moleculară este de 29, 88 g / mol, densitatea sa este de 2, 013 g / ml și punctele de topire și de fierbere sunt 1438 ° C și, respectiv, 2066 ° C. Compusul este foarte solubil în apă, alcool, eter, piridină și nitrobenzen (Societatea Regală de Chimie, 2015).

Oxidul de litiu reacționează ușor cu vapori de apă pentru a forma hidroxid și cu dioxid de carbon pentru a forma carbonat; prin urmare, trebuie depozitat și manipulat într-o atmosferă curată și uscată.

Compușii de oxid nu conduc la electricitate. Cu toate acestea, anumiți oxizi structurați ai perovskitului sunt conductoare electronice care găsesc aplicarea în catodul celulelor de combustie cu oxizi solizi și a sistemelor de generare a oxigenului.

Sunt compuși care conțin cel puțin un anion de oxigen și un cation metalic (American Elements, SF).

Reactivitate și pericole

Oxidul de litiu este un compus stabil incompatibil cu acizii puternici, apa și dioxidul de carbon. Din cunoștințele noastre, proprietățile chimice, fizice și toxicologice ale oxidului de litiu nu au fost investigate și raportate în profunzime.

Toxicitatea compușilor de litiu este o funcție a solubilității lor în apă. Litiul ionic are toxicitate asupra sistemului nervos central. Compusul este iritant puternic corosiv dacă vine în contact cu ochii, pielea, atunci când este inhalat sau ingerat (ESPI METALS, 1993).

În cazul contactului cu ochii, trebuie să verificați dacă purtați lentile de contact și să le îndepărtați imediat. Ochii trebuie spălați cu apă curentă timp de cel puțin 15 minute, ținând pleoapele deschise. Puteți folosi apă rece. Unguentul nu trebuie utilizat pentru ochi.

Dacă produsul chimic vine în contact cu îmbrăcămintea, îndepărtați-l cât mai repede posibil, protejându-vă mâinile și corpul. Așezați victima sub un duș de siguranță.

Dacă se acumulează chimic pe pielea expusă a victimei, cum ar fi mâinile, spălați ușor și cu atenție pielea contaminată cu apă curgătoare și săpun neabraziv. Puteți folosi apă rece. Dacă iritația persistă, solicitați asistență medicală. Spălați hainele contaminate înainte de reutilizare.

În cazul inhalării, victima ar trebui să aibă posibilitatea de a se odihni într-o zonă bine ventilată. În cazul în care inhalarea este severă, victima trebuie evacuată într-o zonă sigură cât mai curând posibil.

Slăbiți îmbrăcămintea stransă, cum ar fi gulerul cămășii, centurile sau cravată Dacă victima găsește dificil să respire, oxigenul trebuie administrat. Dacă victima nu respiră, se face o resuscitare de la gură la gură.

Luând întotdeauna în considerare faptul că poate fi periculos pentru persoana care oferă asistență să facă o resuscitare gură la gură atunci când materialul inhalat este toxic, infecțios sau corosiv.

În toate cazurile, ar trebui să se caute imediat asistență medicală (SIGMA-ALDRICH, 2010).

aplicații

Oxidul de litiu este folosit ca flux în glazura ceramică și creează albastru cu cupru și trandafiri cu cobalt. Oxidul de litiu reacționează cu apă și aburi, formând hidroxid de litiu și trebuie izolat de ele.

Oxidul de litiu (Li20) cu potențial ridicat de tritiu este un candidat atractiv pentru materialul de cultură solid al unei centrale electrice de fuziune DT, datorită densității ridicate de atomi de litiu (comparativ cu alte ceramici de litiu). sau litiu metalic) și conductivitatea termică relativ ridicată (oxid de litiu (Li2O), SF).

Li2O va fi expus la temperaturi ridicate în timpul iradierii cu neutroni în timpul funcționării păturilor de fuziune. În aceste condiții, se va produce un număr mare de defecte de iradiere în Li2O, cum ar fi umflarea indusă de heliu, expansiunea termică relativ ridicată, creșterea boabelor, formarea LiOH (T) și precipitarea la temperaturi scăzute și transportul în masă a LiOH (T) la temperaturi ridicate.

În plus, Li20 va fi supus stresului care rezultă din diferențele de dilatare termică dintre Li2O și materialele structurale. Aceste caracteristici ale Li 2 O conduc la probleme de inginerie provocatoare atât în ​​designul de pătură, cât și în fabricație.

O posibilă nouă utilizare este înlocuirea cobaltului și a oxidului de litiu ca catod în bateriile litiu-ion utilizate pentru alimentarea dispozitivelor electronice de la telefoanele mobile la laptopuri, precum și a automobilelor alimentate cu baterii (Reade International Corp, 2016) .