Oxid de litiu este un compus chimic anorganic cu formula Li 2 O care este format împreună cu mici cantități de litiu peroxid când litiu metalic arde în aer și se combină cu oxigenul.
Până în anii 90, piața metalului și a litiului a fost dominată de producția americană din depozite minerale, dar până la începutul secolului 21, cea mai mare parte a producției a fost obținută 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.
Structura oxidului de litiu
Cea mai importantă formă comercială este carbonatul de litiu, Li 2 CO 3 , produs din minerale sau saramuri prin mai multe procedee diferite.
Când litiu este ars în aer, produsul principal este oxidul alb de oxid de litiu, Li 2 O. În plus, unele litiu peroxid, Li 2 O 2 , de asemenea , alb, este produs.
Se poate face și prin descompunerea termică a hidroxidului de litiu, a LiOH sau a peroxidului de litiu, Li2O2.
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (e)
2LiOH (e) + căldură → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + căldură → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Proprietati fizice si chimice
Oxidul de litiu este un solid alb cunoscut sub numele de litia care nu are aromă și are un gust sărat. Aspectul său este prezentat în figura 2 (Centrul Național pentru Informații Biotehnologice, 2017).
Figura 2: apariția oxidului de litiu
Oxidul de litiu sunt cristale cu geometrie antiflorit similară cu clorura de sodiu (centrată pe față cubică). 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, iar punctele sale de topire și fierbere sunt de 1438 ºC, respectiv 2066 ºC. Compusul este foarte solubil în apă, alcool, eter, piridină și nitrobenzen (Royal Society of Chemistry, 2015).
Oxidul de litiu reacționează ușor cu vaporii 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 electricitatea. Cu toate acestea, anumiți oxizi structurați ai perovskitei sunt conductori electronici care găsesc aplicarea în catodul celulelor de combustibil solid 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. După cunoștința noastră, proprietățile chimice, fizice și toxicologice ale oxidului de litiu nu au fost cercetate și raportate în detaliu.
Toxicitatea compușilor de litiu este o funcție a solubilității lor în apă. Ionul de litiu este toxic pentru sistemul nervos central. Compusul este puternic coroziv și iritant dacă vine în contact cu ochii, pielea, atunci când este inhalat sau ingerat (ESPI METALS, 1993).
În caz de contact cu ochii, verificați dacă purtați lentile de contact și îndepărtați-le imediat. Ochii trebuie spălați cu apă curentă cel puțin 15 minute, păstrând pleoapele deschise. Se poate folosi apă rece. Nu trebuie utilizat unguent pentru ochi.
Dacă substanța chimică intră în contact cu îmbrăcămintea, îndepărtați-o cât mai repede posibil, protejându-vă propriile mâini și corp. Plasați victima sub un duș de siguranță.
Dacă substanța chimică se acumulează pe pielea expusă victimei, cum ar fi mâinile, pielea contaminată se spală ușor și cu grijă cu apă curentă și săpun neabraziv. Se poate folosi apă rece. Dacă iritația persistă, solicitați asistență medicală. Spălați hainele contaminate înainte de a-l folosi din nou.
În caz de inhalare, victima trebuie lăsată să se odihnească într-o zonă bine ventilată. Dacă inhalarea este severă, victima trebuie evacuată într-o zonă sigură cât mai curând posibil.
Slăbiți hainele strânse, cum ar fi un guler, curea sau cravată. Dacă victima este dificilă să respire, trebuie administrat oxigen. Dacă victima nu respiră, se efectuează reanimarea gură la gură.
Ținând cont întotdeauna că poate fi periculos pentru persoana care oferă ajutor pentru a da resuscitare gură la gură atunci când materialul inhalat este toxic, infecțios sau coroziv.
În toate cazurile, trebuie solicitată asistență medicală imediată (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Aplicații
Oxidul de litiu este folosit ca un flux în glazurile ceramice și creează albastru cu cupru și pinks cu cobalt. Oxidul de litiu reacționează cu apa și vaporii pentru a forma hidroxid de litiu și trebuie izolat de acestea.
Oxidul de litiu (Li 2 O) cu potențialul său ridicat de tritiu este un candidat atractiv pentru materialul solid de cultură al unei centrale de fuziune DT, datorită densității mari a atomilor de litiu (în comparație cu alte ceramice cu litiu sau litiu metalic) și conductivitatea termică relativ ridicată (LITHIUM OXIDE (Li2O), SF).
Li 2 O va fi expus la temperaturi ridicate sub iradiere de neutroni în timpul funcționării pătură de topire. În aceste condiții, un număr mare de defecte de iradiere vor apărea în Li 2 O, cum ar fi umflarea indusă de heliu, dilatarea termică relativ ridicată, creșterea boabelor, formarea LiOH (T) și precipitații la temperaturi scăzute și transportul în masă al LiOH (T) la temperaturi ridicate.
Mai mult decât atât, Li 2 O vor fi supuse unor solicitări care rezultă din diferențele de dilatare termică între Li 2 O și materiale structurale. Aceste caracteristici ale Li 2 O conduc la probleme provocatoare de inginerie atât în fabricarea păturii, cât și în design.
O posibilă nouă utilizare este ca un înlocuitor al oxidului de cobalt de litiu ca catod în bateriile cu ioni de litiu, utilizate pentru alimentarea dispozitivelor electronice de la telefoanele mobile la laptopuri, precum și mașinile cu baterie (Reade International Corp, 2016) .
Referințe
- Mark Winter [Universitatea din Sheffield și WebElements Ltd. (2016). webelements. Preluat din litiu: oxid de diliu webelements.com.
- Elemente americane (SF). Oxid de litiu. Luat de la americanelements americanelements.com.
- METALURI ESPI. (1993, iunie). Oxid de litiu. Luat de la espimetals espimetals.com.
- OXID DE LITIU (Li2O). (SF). Luat de la ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- Centrul Național de Informații Biotehnologice. (2017, 24 iunie). Baza de date compuse PubChem; CID = 166630. Luat de la PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Praf de oxid de litiu (Li2O). Luat de la reade reade.com
- Societatea Regală de Chimie. (2015). Oxid de litiu preluat de la chemspiderchemspider.com.
- SIGMA-AIdrich. (2010). Fișa cu date de securitate a materialelor Oxid de litiu. Luat de la chemblink chemblink.com.