202 Share

Lityum Nedir ? Lityum'un Fiziksel Kimyasal Özellikleri Kullanım Alanları

Emre Altunsoybir yıl önce



 Saf haliyle lityum, havada ve suda çok hızlı kararan ve oksitlenen yumuşak, gümüş beyaz bir metaldir. En hafif katı elementtir ve esas olarak ısı transfer alaşımlarında, pillerde kullanılır ve duygudurum dengeleyiciler olarak bilinen bazı ilaçlarda bir bileşen olarak işlev görür.

Lityum en hafif metaldir ve yoğunluğu suyun yarısı kadardır. Tüm alkali metaller gibi, lityum da suda kolayca reaksiyona girer ve aktivitesinden dolayı doğada serbestçe oluşmaz, ancak yine de kimyasal olarak benzer sodyumdan daha az reaktiftir . Bir alevin üzerine yerleştirildiğinde, bu metal çarpıcı bir kızıl renk verir, ancak güçlü bir şekilde yandığında alev parlak bir beyaz olur. Bu aynı zamanda tek değerlikli bir unsurdur.

Element, WT Brande ve Sir Humphrey Davy daha sonra lityum oksit üzerinde elektroliz kullanana kadar izole edilmedi. Ticari lityum metal üretimi, 1923 yılında Alman Metallgesellschaft AG şirketi tarafından erimiş lityum klorür ve potasyum klorür elektrolizi kullanılarak elde edildi.

Fiziksel özellikler

Kompakt Lityum, LiaN nitrür ve Li 2 O oksitten oluşan koyu gri bir kaplama ile hızla kaplanan gümüşi beyaz bir metaldir.Normal sıcaklıkta, Lityum kübik gövde merkezli bir kafes içinde kristalleşir, a = 3.5098 Å. Atom yarıçapı 1.57 Å, iyonik yarıçap Li + 0.68 Å. -195 ° C'nin altında, lityum kafes altıgen kapalı paketlidir. Lityum en hafif metaldir; yoğunluğu 0.534 g / cm ' 3 (20 ° C); t pl 180,5 ° C, t bp . 1317 ° C Özgül ısı (0-100 ° C'de) 3.31 · 10 3 J / (kg · K), yani 0.790 cal / (g · deg); doğrusal genleşmenin termal katsayısı 5.6 · 10-5 . Özgül elektrik direnci (20 ° С) 9,29 10-4 ohm m (9,29 mkom cm); elektriksel direnç sıcaklık katsayısı (0-100 ° С) 4,50 · 10-3 . Lityum paramanyetiktir. Metal çok sünek ve viskozdur, preslenerek ve yuvarlanarak iyi işlenir, tel haline kolayca çekilir. Mohs sertliği 0.6 (Na ve K'den daha sert), bıçakla kolayca kesilebilir. Çıkışlar basıncı (15-20 ° C), 17 mN / m 2 (1.7 kgf / mm 2 ). Elastikiyet modülü 5 Gn / m 2 (500 kgf / mm 2 ), çekme dayanımı 116, MN / m 2 (11.8 Kgf / mm 2 ), uzama% 50-70. Lityum buharları alevi karmin kırmızısı bir renge boyar.


Kimyasal özellikler

Lityum atomunun dış elektron kabuğunun konfigürasyonu 2s 1'dir ; bilinen tüm bileşiklerde tek değerlidir. Oksijenle etkileşime girdiğinde veya havada ısıtıldığında (mavi alevle yanarken), Lityum oksit Li 2 O oluşturur (Li 2 O 2 peroksit sadece dolaylı olarak elde edilir). LiOH hidroksit ve hidrojen oluşumu ile su ile diğer alkali metallerden daha az kuvvetli reaksiyona girer. Mineral asitler Li'yi kuvvetli bir şekilde çözer (voltaj serisindeki ilktir, normal elektrot potansiyeli 3,02 V'tur).

Lityum, halojenlerle (ısıtıldığında iyotla) birleşerek halojenürler oluşturur (en önemlisi lityum klorürdür). Sülfür ile ısıtıldığında, lityum, Li verir 2 S sülfür hidrojen ile, lityum hidrit, vb. Lityum, oda sıcaklığında bile nitrojenle yavaş reaksiyona girer, 250 ° C'de kuvvetli bir şekilde nitrit Li 2 N oluşturur. Lityum, fosfor ile doğrudan etkileşime girmez, ancak fosfitler özel koşullar altında elde edilebilir. Karbon yol ile lityum ısıtılması oluşumu karbür Li 2 Cı- 2 lityum silisid - silikon ile. İkili bileşikler Lityum - Li 2 O, LiH, Li 3 N, Li 2 C 2LiCl ve diğerleri ile LiOH oldukça reaktiftir; ısıtıldığında veya eritildiğinde birçok metali, porseleni, kuvarsı ve diğer malzemeleri yok ederler. Oluşum koşulları ve özellikleri bakımından karbonat, florür LiF, fosfat Li 3 PO 4 ve diğer lityum bileşikleri, magnezyum ve kalsiyumun karşılık gelen türevlerine yakındır.

Lityum, organik sentezdeki önemli rolünü belirleyen çok sayıda organolityum bileşiği oluşturur.

Lityum, birçok alaşımın bir bileşenidir. Bazı metallerle (Mg, Zn, Al), birçok - intermetaliklerle (LiAg, LiHg, LiMg 2 , LiAl ve diğerleri) önemli konsantrasyonda katı çözeltiler oluşturur . İkincisi genellikle çok sert ve dayanıklıdır, havada önemsiz bir şekilde değişir; bazıları yarı iletkendir. Lityumun katıldığı bir dizi ikili ve üçlü sistemler incelenmiştir; karşılık gelen alaşımlar zaten teknolojide uygulama bulmuştur.


Lityum üretimi


Lityum bileşikleri, konsantrelerin hidrometalurjik olarak işlenmesi sonucunda elde edilir - lityum cevherlerinin konsantrasyon ürünleri. Ana silikat minerali spodumen, kireç, sülfat ve sülfürik asit yöntemleriyle işlenir. Birincisi, spodümenin 1150 - 1200 ° C'de kireçtaşı ile ayrışmasına dayanmaktadır:

Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 + 8CaCO 3 = Li 2 O Al 2 O 3 + 4 (2CaO SiO 2 ) + 8CO 2

Kek fazla kireç varlığında su ile süzüldüğünde, lityum alüminat ayrışarak lityum hidroksit oluşturur:

Li 2 O Al 2 O 3 + CaOH 2 = 2LiOH + CaO Al 2 O 3

Sülfat yöntemine göre, spodümen (ve diğer alüminosilikatlar) potasyum sülfat ile sinterlenir:

Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 + K 2 SO 4 = Li 2 SO 4 + K 2 O Al 2 O 3 4SiO 2

Lityum sülfat suda çözülür ve lityum karbonat soda ile çözeltisinden çökeltilir:

Li 2 SO 4 + Na 2 CO 3 = Li 2 CO 3 + Na 2 SO 4 .

Sülfürik asit yöntemi ile önce bir lityum sülfat çözeltisi ve ardından lityum karbonat elde edilir; spodümen 250-300 ° C'de sülfürik asit ile ayrışır (reaksiyon sadece spodümenin β modifikasyonu için geçerlidir):

β-Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 + H 2 SO 4 = Li 2 SO 4 + H 2 O Al 2 O 3 4SiO 2

Yöntem, içlerindeki Li 2 O içeriği % 1'den az değilse spodumen ile zenginleştirilmemiş cevherleri işlemek için kullanılır . Lityumun fosfat mineralleri asitlerle kolayca ayrışır, ancak daha yeni yöntemlere göre 950-1050 ° C'de alçı ve kireç karışımı ile ayrıştırılır, ardından keklerin suyla arıtılması ve lityum karbonat çözeltilerinden çökeltme yapılır.

Metalik lityum, erimiş bir lityum ve potasyum klorür karışımının 400-460 ° C'de (bileşenlerin ağırlık oranı 1: 1) elektroliziyle elde edilir. Elektroliz banyoları, magnezit, alundum, mulit, talk, grafit ve erimiş elektrolite dirençli diğer malzemelerle kaplanmıştır; anot grafittir ve katot demirdir. Kaba metal Lityum, mekanik kapanımlar ve safsızlıklar içerir (K, Mg, Ca, Al, Si, Fe, ancak esas olarak Na). Kapanımlar yeniden eritilerek, safsızlıklar - düşük basınç altında rafine edilerek uzaklaştırılır. Şu anda, lityum elde etmek için metalotermal yöntemlere çok dikkat edilmektedir.


Genel
İsim, Sembol, NumaraLityum, Li, 3
DiziAlkali metal
Grup, Dönem, Blok1 (IA), 2, s
Yoğunluk, Sertlik535 kg / 3 , 0.6
Görünümgümüşi beyaz / gri
Atomik özellikler
Atom ağırlığı6.941 amu
Atom yarıçapı (hesap.)145 (167) pm
Kovalent yarıçap134 pm
van der Waals yarıçapı182 pm
Elektron düzenlenişi[O] 2s 1
e - enerji seviyesi başına2, 1
Oksidasyon durumları (Oksit)1 (güçlü taban)
Kristal yapıKübik gövde merkezli
Fiziksel özellikler
Maddenin durumukatı (manyetik olmayan)
Erime noktası453,69 K (356,97 ° F)
Kaynama noktası1615 K (2448 ° F)
Molar hacim13.02 x 10 -6 m 3 / mol
Buharlaşma ısısı145,92 kJ / mol
Füzyon ısısı3 kJ / mol
Buhar basıncı1,63 E-8 Pa (453,7K)
Sesin hızı6000 m / saniye (293,15K)

Kullanım Alanları

Büyük özgül ısısı nedeniyle (herhangi bir katının en büyüğü), lityum ısı transferi uygulamalarında kullanılır. Ayrıca yüksek elektrokimyasal potansiyeli nedeniyle önemli bir pil anot malzemesidir. Diğer kullanımlar:

  • Örneğin lityum karbonat (Li olarak lityum tuzları, 2 CO 3 ), lityum sitrat ve lityum orotat, bipolar bozukluğun tedavisinde kullanılan bir ruh hali stabilize edici bulunmaktadır. Lityum ayrıca antidepresan etkilere sahip olabilir.
  • Lityum klorür ve lityum bromür son derece higroskopiktir ve sıklıkla kurutucu olarak kullanılır.
  • Lityum stearat, çok amaçlı yaygın bir yüksek sıcaklık yağlayıcıdır.
  • Lityum, organik bileşikleri sentezlemek için kullanılan bir alaşım ajanıdır ve ayrıca nükleer uygulamaları vardır.
  • Lityum bazen Mt.'deki 200 inçlik teleskop için cam dahil olmak üzere cam ve seramiklerde kullanılır. Palomar.
  • Lityum hidroksit, uzay aracı ve denizaltılarda havadan karbondioksiti çıkarmak için kullanılır.
  • Metalin alüminyum, kadmiyum, bakır ve manganez alaşımları, yüksek performanslı uçak parçaları yapmak için kullanılır.


  • Bu Blog İçin Durumunu Belirt

    Love

    1

    Cool

    0

    Geeky

    0

    Lol

    0

    Meh

    0

    Omg

    0

    Thnk

    0

    Angry

    0

    Yorumda isminiz görünsün mü ?

    Benzer Bloglar