Lithiumoxide-formule, eigenschappen, risico's en toepassingen

de lithiumoxide is een anorganische chemische verbinding met formule Li₂Of dat wordt gevormd samen met kleine hoeveelheden lithiumperoxide wanneer het lithiummetaal in de lucht wordt verbrand en gecombineerd met zuurstof.

Tot de jaren negentig werd de metaal- en lithiummarkt gedomineerd door Amerikaanse productie uit minerale afzettingen, maar aan het begin van de 21e eeuw was het grootste deel van de productie afkomstig van niet-Amerikaanse bronnen; Australië, Chili en Portugal waren de belangrijkste leveranciers ter wereld. Bolivia heeft de helft van de lithiumvoorraden ter wereld, maar het is geen grote producent.

De belangrijkste commerciële vorm is lithiumcarbonaat, Li₂CO₃, geproduceerd uit mineralen of pekel volgens verschillende processen.

Wanneer lithium in de lucht wordt verbrand, is het hoofdproduct het witte oxide van lithiumoxide, Li₂O. Bovendien wordt er wat lithiumperoxide geproduceerd, Li₂O₂, ook wit.

Het kan ook worden gedaan door de thermische ontleding van lithiumhydroxide, LiOH of lithiumperoxide, Li2O2

4Li (s) + O₂(g) → 2Li₂O (s)

2LiOH (s) + hitte → Li₂O (s) + H₂O (g)

2Li₂O₂(s) + hitte → 2Li₂O (s) + O₂(G)

Fysische en chemische eigenschappen

Lithiumoxide is een witte vaste stof die bekend staat als lithia en geen aroma en een zoute smaak heeft. Het uiterlijk wordt weergegeven in Figuur 2 (Nationaal centrum voor biotechnologie-informatie, 2017).

Figuur 2: uiterlijk van lithiumoxide

Lithiumoxide is kristallen met een antiflorietgeometrie die vergelijkbaar is met die van natriumchloride (kubisch gecentreerd op vlakken). De kristallijne structuur wordt weergegeven in figuur 3 (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, 2016].

Figuur 3: kristallijne structuur van lithiumoxide.

Het molecuulgewicht ervan is 29,88 g / mol, de dichtheid ervan is 2,013 g / ml en de smelt- en kookpunten zijn respectievelijk 1438 ° C en 2066 ° C. De verbinding is zeer oplosbaar in water, alcohol, ether, pyridine en nitrobenzeen (Royal Society of Chemistry, 2015).

Lithiumoxide reageert gemakkelijk met waterdamp om hydroxide te vormen, en met koolstofdioxide om carbonaat te vormen; daarom moet het worden opgeslagen en behandeld in een schone en droge atmosfeer.

Oxide verbindingen geen elektriciteit geleiden. Bepaalde gestructureerde oxiden van perovskiet zijn echter elektronische geleiders die worden toegepast in de kathode van brandstofcellen met vast oxide en zuurstofopwekkingssystemen.

Het zijn verbindingen die ten minste één zuurstofanion en één metaalkation bevatten (American Elements, S.F.).

Reactiviteit en gevaren

Lithiumoxide is een stabiele verbinding die niet compatibel is met sterke zuren, water en koolstofdioxide. Voor zover wij weten, zijn de chemische, fysische en toxicologische eigenschappen van lithiumoxide niet grondig onderzocht en gerapporteerd.

De toxiciteit van lithiumverbindingen is een functie van hun oplosbaarheid in water. Lithium-ion heeft toxiciteit van het centrale zenuwstelsel. De verbinding is zeer corrosief irriterend als het in contact komt met de ogen, de huid, wanneer het wordt ingeademd of ingeslikt (ESPI METALS, 1993).

In geval van contact met de ogen moet u controleren of u contactlenzen draagt ​​en deze onmiddellijk verwijderen. De ogen moeten gedurende ten minste 15 minuten worden gespoeld met stromend water, waarbij de oogleden open blijven. Je kunt koud water gebruiken. Zalf mag niet voor de ogen worden gebruikt.

Als de chemische stof in contact komt met kleding, verwijder deze dan zo snel mogelijk en bescherm uw eigen handen en lichaam. Plaats het slachtoffer onder een veiligheidsdouche.

Als de chemische stof zich ophoopt op de blootgestelde huid van het slachtoffer, zoals de handen, was dan voorzichtig en zorgvuldig de huid die verontreinigd is met stromend water en niet-schurende zeep. Je kunt koud water gebruiken. Als irritatie aanhoudt, medische hulp inroepen. Verontreinigde kleding wassen voor hergebruik.

In geval van inademing moet het slachtoffer in een goed geventileerde ruimte kunnen verblijven. Als de inhalatie ernstig is, moet het slachtoffer zo snel mogelijk worden geëvacueerd naar een veilige plaats.

Maak strak zittende kleding los, zoals de overhemdkraag, riemen of stropdas. Als het slachtoffer moeite heeft om te ademen, moet zuurstof worden toegediend. Als het slachtoffer niet ademt, wordt een mond-op-mond reanimatie uitgevoerd.

Altijd rekening houdend met het feit dat het voor de hulpverlener gevaarlijk kan zijn om mond-op-mondbeademing te geven wanneer het geïnhaleerde materiaal giftig, infectueus of bijtend is.

In alle gevallen dient u onmiddellijk medische hulp te zoeken (SIGMA-ALDRICH, 2010).

toepassingen

Lithiumoxide wordt gebruikt als een flux in keramische glazuren, en creëert blauw met koper en rozen met kobalt. Lithiumoxide reageert met water en stoom, vormt lithiumhydroxide en moet daaruit worden geïsoleerd.

Lithiumoxide (Li₂O) met zijn hoge tritiumpotentiaal is een aantrekkelijke kandidaat voor het vaste kweekmateriaal van een DT-fusie-energiecentrale, vanwege de hoge dichtheid van lithiumatomen (in vergelijking met andere lithium of metallische lithiumkeramiek) en zijn geleidbaarheid relatief hoge thermische (LITHIUMOXIDE (Li2O), SF).

Li₂Of het zal worden blootgesteld aan hoge temperaturen onder neutronenbestraling tijdens de werking van fusiedekens. Onder deze omstandigheden zal er een groot aantal bestralingsdefecten optreden in Li₂Of, zoals door helium geïnduceerde zwelling, relatief hoge thermische uitzetting, korrelgroei, LiOH (T) -vorming en neerslag bij lage temperaturen en transport van LiOH (T) -massa bij hoge temperaturen.

Daarnaast is de Li₂Of het zal onderhevig zijn aan spanningen die voortkomen uit verschillen in thermische uitzetting tussen Li₂O en structurele materialen. Deze kenmerken van Li₂Of ze leiden tot uitdagende technische problemen bij zowel de productie als het ontwerp van de deken.

Een mogelijk nieuw gebruik is ter vervanging van kobalt en lithiumoxide als de kathode in lithium-ionbatterijen die worden gebruikt voor het van stroom voorzien van elektronische apparaten van mobiele telefoons tot laptops, evenals op batterijen werkende auto's (Reade International Corp, 2016).

referenties

1. Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd. (2016). WebElements. Ontleend aan Lithium: dilithium oxide webelements.com.
2. Amerikaanse elementen. (S.F.). Lithium Oxide. Genomen uit americanelements americanelements.com.
3. ESPI METALEN. (1993, juni). Lithium Oxide. Afkomstig van espimetals espimetals.com.
4. LITHIUMOXIDE (Li2O). (S.F.). Genomen uit ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
5. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. (2017, 24 juni). PubChem Compound-database; CID = 166630. Afkomstig van PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Reade International Corp. (2016). Lithium Oxide Powder (Li2O). Genomen van reade reade.com
7. Royal Society of Chemistry. (2015). Lithium oxide.Genomen van chemspiderchemspider.com.
8. Sigma-Aldrich. (2010). Veiligheidsinformatieblad Lithiumoxide. Afkomstig van chemblink chemblink.com.