リチウム酸化物は、式Liの無機化合物である2リチウム金属が空気中で燃焼され、酸素と結合したとき、リチウム過酸化物の少量と一緒に形成されているO。
1990年代までは、金属とリチウムの市場は鉱物鉱床からの米国の生産が主流でしたが、21世紀初頭までに、生産のほとんどは米国以外の供給源からのものでした。オーストラリア、チリ、ポルトガルは世界で最も重要なサプライヤーでした。ボリビアは世界でリチウム鉱床の半分を所有していますが、大規模な生産国ではありません。
酸化リチウム構造
最も重要な商業形態は、いくつかの異なるプロセスによって鉱物または塩水から生成される炭酸リチウムLi 2 CO 3です。
リチウムが空気中で燃焼されると、主な生成物は酸化リチウムの白い酸化物Li 2 Oです。さらに、白色の過酸化リチウムLi 2 O 2も生成されます。
また、水酸化リチウムLiOH、または過酸化リチウムLi2O2の熱分解によって行うこともできます。
4Li(s)+ O 2(g)→2Li 2 O(s)
2LiOH(s)+熱→Li 2 O(s)+ H 2 O(g)
2Li 2 O 2(s)+熱→2Li 2 O(s)+ O 2(g)
物理的及び化学的性質
酸化リチウムはリチアとして知られている白い固体で、香りがなく、塩味があります。その外観を図2に示します(National Center for Biotechnology Information、2017)。
図2:酸化リチウムの外観
酸化リチウムは、塩化ナトリウム(立方体の面心)に似たアンチフローライト形状の結晶です。その結晶構造を図3に示します(Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd、2016])。
図3:酸化リチウムの結晶構造。
その分子量は29.88 g / mol、その密度は2.013 g / mL、その融点および沸点はそれぞれ1438 438Cおよび2066ºCです。この化合物は水、アルコール、エーテル、ピリジン、ニトロベンゼンに非常に溶けやすい(Royal Society of Chemistry、2015)。
酸化リチウムは水蒸気と容易に反応して水酸化物を形成し、二酸化炭素と反応して炭酸塩を形成します。したがって、清潔で乾燥した雰囲気で保管および取り扱いする必要があります。
酸化物は電気を通しません。しかしながら、ペロブスカイトの特定の構造化酸化物は、固体酸化物燃料電池および酸素発生システムのカソードでの用途を見出す電子伝導体です。
それらは、少なくとも1つの酸素アニオンと1つの金属カチオン(American Elements、SF)を含む化合物です。
反応性と危険性
酸化リチウムは、強酸、水、二酸化炭素と相容れない安定した化合物です。私たちの知る限りでは、酸化リチウムの化学的、物理的および毒物学的特性は完全に調査および報告されていません。
リチウム化合物の毒性は、水に対する溶解度の関数です。リチウムイオンは中枢神経系に有毒です。この化合物は、吸入または摂取したときに目や皮膚に接触すると、腐食性が高く刺激性があります(ESPI METALS、1993)。
目に入った場合は、コンタクトレンズを着用しているかどうかを確認し、すぐに外してください。まぶたを開いたままにして、目を少なくとも15分間流水で洗い流してください。冷水も使用できます。眼軟膏は使用しないでください。
化学物質が衣服に付着した場合は、自分の手と体を保護して、できるだけ早くそれを脱いでください。犠牲者を安全シャワーの下に置いてください。
化学物質が手などの被害者の露出した皮膚に蓄積する場合、汚染された皮膚は流水と非研磨石鹸で優しく慎重に洗われます。冷水も使用できます。刺激が続く場合は、医師の診察を受けてください。汚染された衣類を再度使用する前に洗ってください。
吸入した場合、被害者は換気の良い場所で休息できるようにする必要があります。吸入が激しい場合、被害者はできるだけ早く安全な場所に避難する必要があります。
襟、ベルト、ネクタイなどのきつい服を緩めます。被害者の呼吸が困難な場合は、酸素を投与する必要があります。犠牲者が呼吸していない場合は、口対口蘇生法が行われます。
吸入した物質が有毒、感染性、または腐食性である場合、援助を提供する人が口から口へ蘇生することは危険である可能性があることを常に心に留めておいてください。
すべての場合において、直ちに医師の診察が求められるべきである(SIGMA-ALDRICH、2010)。
用途
酸化リチウムはセラミック釉薬のフラックスとして使用され、銅で青、コバルトでピンクを作成します。酸化リチウムは水や蒸気と反応して水酸化リチウムを形成し、それらから分離する必要があります。
トリチウム電位が高い酸化リチウム(Li 2 O)は、(他のリチウムセラミックと比較して)リチウム原子の密度が高いため、DT核融合発電所の固体培養材料の魅力的な候補です。または金属リチウム)とその比較的高い熱伝導率(酸化リチウム(Li2O)、SF)。
Li 2 Oは、溶融ブランケット操作中に中性子照射下で高温に曝されます。これらの状況下では、ヘリウムに起因する膨潤、比較的高い熱膨張、粒成長、LiOH(T)の形成、低温での沈殿や物質輸送など、Li 2 Oに多数の照射欠陥が発生します高温でのLiOH(T)。
さらに、Li 2 Oは、Li 2 Oと構造材料との間の熱膨張の差から生じる応力にさらされます。Li 2 Oのこれらの特性は、ブランケットの製造と設計の両方で困難なエンジニアリングの問題を引き起こします。
新しい用途の1つは、携帯電話からラップトップ、およびバッテリー駆動車まで電子デバイスに電力を供給するために使用されるリチウムイオンバッテリーのカソードとして、コバルト酸リチウムの代替としてです(Reade International Corp、2016) 。
参考文献
- マークウィンター[シェフィールド大学とWebElements Ltd.(2016)。webelements。リチウムから取得:酸化ジリチウムwebelements.com。
- アメリカの要素。(SF)。酸化リチウム。americanelements americanelements.comから取得。
- ESPI METALS。(1993年6月)。酸化リチウム。espimetals espimetals.comから取得。
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- 国立バイオテクノロジー情報センター。(2017年6月24日)。PubChem複合データベース; CID = 166630。PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.govから取得。
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- 王立化学協会。(2015)。酸化リチウムchemspiderchemspider.comから取得。
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