Das Lithiumoxid ist eine anorganische chemische Verbindung der Formel Li 2 O, die zusammen mit geringen Mengen Lithiumperoxid gebildet wird, wenn Lithiummetall an der Luft brennt und mit Sauerstoff kombiniert wird.
Bis in die 1990er Jahre wurde der Metall- und Lithiummarkt von der US-Produktion aus Mineralvorkommen dominiert, aber zu Beginn des 21. Jahrhunderts stammte der größte Teil der Produktion aus nicht US-amerikanischen Quellen. Australien, Chile und Portugal waren die wichtigsten Lieferanten der Welt. Bolivien hat die Hälfte der Lithiumvorkommen der Welt, ist aber kein großer Produzent.
Lithiumoxidstruktur
Die wichtigste Handelsform ist Lithiumcarbonat, Li 2 CO 3 , das aus Mineralien oder Salzlösungen nach verschiedenen Verfahren hergestellt wird.
Wenn Lithium an der Luft verbrannt wird, ist das Hauptprodukt das weiße Lithiumoxidoxid Li 2 O. Zusätzlich wird etwas Lithiumperoxid Li 2 O 2 , ebenfalls weiß, erzeugt.
Dies kann auch durch thermische Zersetzung von Lithiumhydroxid, LiOH oder Lithiumperoxid, Li 2 O 2 erfolgen.
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH (s) + Wärme → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + Wärme → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
Physikalische und chemische Eigenschaften
Lithiumoxid ist ein weißer Feststoff, der als Lithia bekannt ist, dem das Aroma fehlt und der einen salzigen Geschmack hat. Sein Aussehen ist in Abbildung 2 dargestellt (Nationales Zentrum für Biotechnologie-Informationen, 2017).
Abbildung 2: Aussehen von Lithiumoxid
Lithiumoxid sind Kristalle mit einer Natriumchlorid ähnlichen Antifloritgeometrie (kubisch flächenzentriert). Seine kristalline Struktur ist in Abbildung 3 dargestellt (Mark Winter [Universität Sheffield und WebElements Ltd, 2016).
Abbildung 3: Kristallstruktur von Lithiumoxid.
Sein Molekulargewicht beträgt 29,88 g / mol, seine Dichte beträgt 2,013 g / ml und seine Schmelz- und Siedepunkte betragen 1438 ºC bzw. 2066 ºC. Die Verbindung ist in Wasser, Alkohol, Ether, Pyridin und Nitrobenzol sehr gut löslich (Royal Society of Chemistry, 2015).
Lithiumoxid reagiert leicht mit Wasserdampf unter Bildung von Hydroxid und mit Kohlendioxid unter Bildung von Carbonat; Daher muss es in einer sauberen, trockenen Atmosphäre gelagert und gehandhabt werden.
Oxidverbindungen leiten keinen Strom. Bestimmte strukturierte Perowskitoxide sind jedoch elektronische Leiter, die in der Kathode von Festoxidbrennstoffzellen und Sauerstofferzeugungssystemen Anwendung finden.
Sie sind Verbindungen, die mindestens ein Sauerstoffanion und ein Metallkation enthalten (American Elements, SF).
Reaktivität und Gefahren
Lithiumoxid ist eine stabile Verbindung, die mit starken Säuren, Wasser und Kohlendioxid nicht kompatibel ist. Nach unserem Kenntnisstand wurden die chemischen, physikalischen und toxikologischen Eigenschaften von Lithiumoxid nicht gründlich untersucht und berichtet.
Die Toxizität von Lithiumverbindungen ist eine Funktion ihrer Löslichkeit in Wasser. Das Lithiumion ist für das Zentralnervensystem toxisch. Die Verbindung ist stark ätzend und reizend, wenn sie beim Einatmen oder Verschlucken mit den Augen und der Haut in Kontakt kommt (ESPI METALS, 1993).
Überprüfen Sie bei Kontakt mit den Augen, ob Sie Kontaktlinsen tragen, und entfernen Sie diese sofort. Die Augen sollten mindestens 15 Minuten lang mit fließendem Wasser gespült werden, wobei die Augenlider offen bleiben sollten. Kaltes Wasser kann verwendet werden. Augensalbe sollte nicht verwendet werden.
Wenn die Chemikalie mit Kleidung in Kontakt kommt, entfernen Sie sie so schnell wie möglich, um Ihre eigenen Hände und Ihren Körper zu schützen. Stellen Sie das Opfer unter eine Sicherheitsdusche.
Wenn sich die Chemikalie auf der exponierten Haut des Opfers wie den Händen ansammelt, wird die kontaminierte Haut vorsichtig und sorgfältig mit fließendem Wasser und nicht abrasiver Seife gewaschen. Kaltes Wasser kann verwendet werden. Bei anhaltender Reizung einen Arzt aufsuchen. Waschen Sie die kontaminierte Kleidung, bevor Sie sie erneut verwenden.
Im Falle des Einatmens sollte das Opfer in einem gut belüfteten Bereich ruhen dürfen. Bei schwerer Inhalation sollte das Opfer so bald wie möglich an einen sicheren Ort evakuiert werden.
Lösen Sie enge Kleidung wie Kragen, Gürtel oder Krawatte. Wenn das Opfer schwer atmen kann, sollte Sauerstoff verabreicht werden. Wenn das Opfer nicht atmet, wird eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchgeführt.
Denken Sie immer daran, dass es für die Person, die Hilfe leistet, gefährlich sein kann, eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchzuführen, wenn das eingeatmete Material giftig, infektiös oder ätzend ist.
In allen Fällen sollte sofort ein Arzt aufgesucht werden (SIGMA-ALDRICH, 2010).
Anwendungen
Lithiumoxid wird als Flussmittel in Keramikglasuren verwendet und erzeugt Blau mit Kupfer und Rosa mit Kobalt. Lithiumoxid reagiert mit Wasser und Dampf unter Bildung von Lithiumhydroxid und muss daraus isoliert werden.
Lithiumoxid (Li 2 O) mit seinem hohen Tritiumpotential ist aufgrund seiner hohen Dichte an Lithiumatomen (im Vergleich zu anderen Lithiumkeramiken) ein attraktiver Kandidat für das feste Kulturmaterial eines DT-Fusionskraftwerks oder metallisches Lithium) und seine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit (LITHIUMOXID (Li2O), SF).
Li 2 O wird unter Neutronenbestrahlung während des Schmelzdeckenbetriebs hohen Temperaturen ausgesetzt. Unter diesen Umständen tritt eine große Anzahl von Bestrahlungsdefekten in Li 2 O auf, wie Helium-induziertes Quellen, relativ hohe Wärmeausdehnung, Kornwachstum, LiOH (T) -Bildung und Niederschlag und Massentransport bei niedriger Temperatur von LiOH (T) bei hohen Temperaturen.
Darüber hinaus wird Li 2 O Belastungen ausgesetzt, die sich aus Unterschieden in der Wärmeausdehnung zwischen Li 2 O und Strukturmaterialien ergeben. Diese Eigenschaften von Li 2 O führen zu herausfordernden technischen Problemen sowohl bei der Herstellung als auch bei der Konstruktion von Decken.
Eine mögliche neue Verwendung ist der Ersatz von Lithiumkobaltoxid als Kathode in Lithiumionenbatterien, mit denen elektronische Geräte von Mobiltelefonen über Laptops bis hin zu batteriebetriebenen Autos mit Strom versorgt werden (Reade International Corp, 2016). .
Verweise
- Mark Winter [Universität Sheffield und WebElements Ltd. (2016). Webelements. Entnommen aus Lithium: Dilithiumoxid webelements.com.
- Amerikanische Elemente. (SF). Lithiumoxid. Entnommen aus americanelements americanelements.com.
- ESPI METALS. (1993, Juni). Lithiumoxid. Entnommen aus espimetals espimetals.com.
- LITHIUMOXID (Li2O). (SF). Entnommen aus ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- Nationales Zentrum für Informationen zur Biotechnologie. (2017, 24. Juni). PubChem Compound Database; CID = 166630. Entnommen aus PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). Lithiumoxidpulver (Li2O). Entnommen von reade reade.com
- Royal Society of Chemistry. (2015). Lithiumoxid Entnommen aus chemspiderchemspider.com.
- SIGMA-ALDRICH. (2010). Sicherheitsdatenblatt Lithiumoxid. Entnommen aus chemblink chemblink.com.