Oxit liti: công thức, tính chất, rủi ro và công dụng
Oxit liti là một hợp chất hóa học vô cơ có công thức Li 2 O được tạo thành cùng với một lượng nhỏ lithium peroxide khi kim loại lithium được đốt cháy trong không khí và kết hợp với oxy.
Cho đến những năm 1990, thị trường kim loại và lithium bị chi phối bởi sản xuất của Hoa Kỳ từ các mỏ khoáng sản, nhưng vào đầu thế kỷ 21, phần lớn sản xuất được lấy từ các nguồn không phải của Hoa Kỳ; Úc, Chile và Bồ Đào Nha là những nhà cung cấp quan trọng nhất trên thế giới. Bolivia có một nửa số tiền gửi lithium trên thế giới, nhưng nó không phải là nhà sản xuất lớn.
Hình thức thương mại quan trọng nhất là lithium carbonate, Li 2 CO 3, được sản xuất từ khoáng chất hoặc nước muối bằng nhiều quy trình khác nhau.
Khi lithium bị đốt cháy trong không khí, sản phẩm chính là oxit trắng của oxit lithium, Li 2 O. Ngoài ra, một số lithium peroxide, Li 2 O 2, cũng có màu trắng được sản xuất.
Nó cũng có thể được thực hiện thông qua quá trình phân hủy nhiệt của lithium hydroxit, LiOH hoặc lithium peroxide, Li2O2
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH (s) + nhiệt → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + nhiệt → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Tính chất hóa lý
Oxit liti là một chất rắn màu trắng được gọi là lithia thiếu mùi thơm và vị mặn. Sự xuất hiện của nó được thể hiện trong Hình 2 (Trung tâm Thông tin Công nghệ sinh học Quốc gia, 2017).
Hình 2: sự xuất hiện của lithium oxide
Oxit liti là các tinh thể có dạng hình học antiflorit tương tự như natri clorua (khối trung tâm trên mặt). Cấu trúc tinh thể của nó được trình bày trong hình 3 (Mark Winter [Đại học Sheffield và WebElements Ltd, 2016).
Hình 3: cấu trúc tinh thể của oxit liti.
Trọng lượng phân tử của nó là 29, 88 g / mol, mật độ của nó là 2, 013 g / mL và điểm nóng chảy và sôi lần lượt là 1438 ° C và 2066 ° C. Hợp chất này rất hòa tan trong nước, rượu, ether, pyridine và nitrobenzene (Hiệp hội hóa học Hoàng gia, 2015).
Oxit liti phản ứng dễ dàng với hơi nước tạo thành hydroxit và với carbon dioxide để tạo thành carbonate; do đó, nó phải được lưu trữ và xử lý trong môi trường khô và sạch.
Các hợp chất oxit không dẫn đến điện. Tuy nhiên, một số oxit có cấu trúc nhất định của perovskite là các chất dẫn điện tử tìm thấy ứng dụng trong cực âm của pin nhiên liệu ôxít rắn và hệ thống tạo oxy.
Chúng là các hợp chất chứa ít nhất một anion oxy và một cation kim loại (American Elements, SF).
Tính phản ứng và mối nguy hiểm
Oxit liti là một hợp chất ổn định không tương thích với axit mạnh, nước và carbon dioxide. Theo hiểu biết của chúng tôi, các tính chất hóa học, vật lý và độc tính của lithium oxide chưa được nghiên cứu và báo cáo chuyên sâu.
Độc tính của các hợp chất lithium là một chức năng của độ hòa tan của chúng trong nước. Ion ion có độc tính hệ thần kinh trung ương. Hợp chất này có tính kích thích ăn mòn cao nếu tiếp xúc với mắt, da, khi hít vào hoặc ăn vào (ESPI METALS, 1993).
Trong trường hợp tiếp xúc với mắt, bạn nên kiểm tra xem bạn có đang đeo kính áp tròng hay không và tháo chúng ra ngay lập tức. Mắt phải được rửa sạch bằng nước chảy trong ít nhất 15 phút, giữ cho mí mắt mở. Bạn có thể sử dụng nước lạnh. Thuốc mỡ không nên được sử dụng cho mắt.
Nếu hóa chất tiếp xúc với quần áo, hãy loại bỏ nó càng nhanh càng tốt, bảo vệ bàn tay và cơ thể của chính bạn. Đặt nạn nhân dưới vòi hoa sen an toàn.
Nếu hóa chất tích tụ trên vùng da tiếp xúc của nạn nhân, chẳng hạn như bàn tay, hãy nhẹ nhàng và rửa cẩn thận vùng da bị nhiễm nước và xà phòng không mài mòn. Bạn có thể sử dụng nước lạnh. Nếu kích thích vẫn còn, tìm kiếm sự chăm sóc y tế. Giặt quần áo bị nhiễm bẩn trước khi tái sử dụng.
Trong trường hợp hít phải, nạn nhân nên được phép nghỉ ngơi ở nơi thoáng khí. Nếu hít phải nghiêm trọng, nạn nhân nên được sơ tán đến khu vực an toàn càng sớm càng tốt.
Nới lỏng quần áo bó sát như cổ áo sơ mi, thắt lưng hoặc cà vạt. Nếu nạn nhân thấy khó thở, nên thở oxy. Nếu nạn nhân không thở, hồi sức bằng miệng được thực hiện.
Luôn luôn tính đến việc có thể gây nguy hiểm cho người giúp hồi sức bằng miệng khi vật liệu hít vào là độc hại, truyền nhiễm hoặc ăn mòn.
Trong mọi trường hợp, cần được chăm sóc y tế ngay lập tức (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Công dụng
Oxit liti được sử dụng làm chất trợ từ trong men gốm, và tạo ra màu xanh với đồng và hoa hồng bằng coban. Oxit liti phản ứng với nước và hơi nước, tạo thành lithium hydroxit và phải được phân lập từ chúng.
Oxit liti (Li 2 O) với tiềm năng triti cao là một ứng cử viên hấp dẫn cho vật liệu nuôi cấy rắn của nhà máy điện nhiệt hạch DT, do mật độ cao của các nguyên tử lithium (so với các loại gốm lithium khác). hoặc lithium kim loại) và độ dẫn nhiệt tương đối cao của nó (LITHIUM OXIDE (Li2O), SF).
Li 2 O sẽ được tiếp xúc với nhiệt độ cao dưới sự chiếu xạ neutron trong quá trình vận hành chăn nhiệt hạch. Trong những trường hợp này, một số lượng lớn các khuyết tật chiếu xạ trong Li 2 O sẽ xảy ra, chẳng hạn như sưng do heli, giãn nở nhiệt tương đối cao, tăng trưởng hạt, hình thành và kết tủa LiOH ở nhiệt độ thấp và vận chuyển khối lượng lớn LiOH (T) ở nhiệt độ cao.
Ngoài ra, Li 2 O sẽ chịu các ứng suất phát sinh từ sự khác biệt trong sự giãn nở nhiệt giữa Li 2 O và vật liệu kết cấu. Những đặc điểm này của Li 2 O dẫn đến các vấn đề kỹ thuật đầy thách thức trong cả thiết kế và sản xuất chăn.
Một ứng dụng mới có thể là thay thế cho coban và lithium oxide như cực âm trong pin lithium-ion dùng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử từ điện thoại di động đến máy tính xách tay cũng như ô tô chạy bằng pin (Reade International Corp, 2016) .
