و أكسيد الليثيوم هو مركب كيميائي غير العضوية من صيغة لي 2 O الذي يتكون معا مع كميات صغيرة من الليثيوم بيروكسيد عندما معدن الليثيوم يحترق في الهواء ويتم دمجها مع الأكسجين.
حتى التسعينيات ، كان الإنتاج الأمريكي من الرواسب المعدنية يهيمن على سوق المعادن والليثيوم ، ولكن بحلول أوائل القرن الحادي والعشرين ، كان معظم الإنتاج مستمدًا من مصادر غير أمريكية ؛ كانت أستراليا وتشيلي والبرتغال من أهم الموردين في العالم. بوليفيا لديها نصف رواسب الليثيوم في العالم ، لكنها ليست منتجًا كبيرًا.
هيكل أكسيد الليثيوم
أهم شكل تجاري هو كربونات الليثيوم ، Li 2 CO 3 ، المنتج من المعادن أو المحاليل الملحية من خلال عدة عمليات مختلفة.
عندما يتم حرق الليثيوم في الهواء ، يكون المنتج الرئيسي هو أكسيد الليثيوم الأبيض ، Li 2 O. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنتاج بعض بيروكسيد الليثيوم ، Li 2 O 2 ، وهو أبيض أيضًا.
يمكن أيضًا أن يتم ذلك من خلال التحلل الحراري لهيدروكسيد الليثيوم ، LiOH ، أو بيروكسيد الليثيوم ، Li2O2.
4 لي (ق) + O 2 (ز) → 2 لي 2 يا (ق)
2LiOH (s) + حرارة → Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + حرارة → 2Li 2 O (s) + O 2 (g)
الخصائص الفيزيائية والكيميائية
أكسيد الليثيوم هو مادة صلبة بيضاء تعرف باسم الليثيا تفتقر إلى الرائحة ولها طعم مالح. يظهر مظهره في الشكل 2 (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017).
الشكل 2: ظهور أكسيد الليثيوم
أكسيد الليثيوم عبارة عن بلورات ذات هندسة مضادة للكلوريت تشبه كلوريد الصوديوم (مكعب متمركز على الوجه). يظهر هيكلها البلوري في الشكل 3 (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd ، 2016).
الشكل 3: التركيب البلوري لأكسيد الليثيوم.
يبلغ وزنه الجزيئي 29.88 جم / مول ، وكثافته 2.013 جم / مل ، ونقاط الانصهار والغليان 1438 درجة مئوية و 2066 درجة مئوية على التوالي. المركب قابل للذوبان بشكل كبير في الماء والكحول والأثير والبيريدين والنيتروبنزين (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).
يتفاعل أكسيد الليثيوم بسهولة مع بخار الماء لتكوين الهيدروكسيد ، ويتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لتكوين كربونات ؛ لذلك ، يجب تخزينها والتعامل معها في جو نظيف وجاف.
مركبات الأكسيد لا توصل الكهرباء. ومع ذلك ، فإن أكاسيد معينة من البيروفسكايت عبارة عن موصلات إلكترونية تجد تطبيقها في كاثود خلايا وقود الأكسيد الصلب وأنظمة توليد الأكسجين.
وهي مركبات تحتوي على أنيون أكسجين واحد على الأقل وكاتيون معدني واحد (American Elements ، SF).
التفاعلية والمخاطر
أكسيد الليثيوم مركب مستقر لا يتوافق مع الأحماض القوية والماء وثاني أكسيد الكربون. على حد علمنا ، لم يتم التحقيق بدقة في الخصائص الكيميائية والفيزيائية والسمية لأكسيد الليثيوم والإبلاغ عنها.
ترتبط سمية مركبات الليثيوم بقابليتها للذوبان في الماء. أيون الليثيوم سام للجهاز العصبي المركزي. المركب شديد التآكل ومهيج إذا لامس العينين والجلد عند استنشاقه أو ابتلاعه (ESPI METALS ، 1993).
في حالة ملامسة العينين ، تأكد من ارتداء العدسات اللاصقة وقم بإزالتها على الفور. يجب شطف العيون بالماء الجاري لمدة 15 دقيقة على الأقل ، مع إبقاء الجفون مفتوحة. يمكن استخدام الماء البارد. لا ينبغي استخدام مرهم العين.
في حالة ملامسة المادة الكيميائية للملابس ، قم بإزالتها بأسرع ما يمكن لحماية يديك وجسمك. ضع الضحية تحت دش آمن.
إذا تراكمت المادة الكيميائية على الجلد المكشوف للضحية ، مثل اليدين ، يتم غسل الجلد الملوث برفق وحرص بالماء الجاري والصابون غير الكاشط. يمكن استخدام الماء البارد. إذا استمر الالتهاب، التماس العناية الطبية. اغسل الملابس الملوثة قبل استخدامها مرة أخرى.
في حالة الاستنشاق ، يجب السماح للضحية بالراحة في منطقة جيدة التهوية. إذا كان الاستنشاق شديدًا ، يجب نقل الضحية إلى منطقة آمنة في أسرع وقت ممكن.
قم بفك الملابس الضيقة مثل طوق أو حزام أو ربطة عنق. إذا كان من الصعب على الضحية التنفس ، يجب إعطاء الأكسجين. إذا كان الضحية لا يتنفس ، يتم إجراء إنعاش من الفم إلى الفم.
ضع في اعتبارك دائمًا أنه قد يكون من الخطير على الشخص الذي يقدم المساعدة إجراء الإنعاش من الفم إلى الفم عندما تكون المادة المستنشقة سامة أو معدية أو أكالة.
في جميع الحالات ، يجب طلب العناية الطبية الفورية (SIGMA-ALDRICH ، 2010).
التطبيقات
يستخدم أكسيد الليثيوم كتدفق في طلاء السيراميك ، ويخلق اللون الأزرق مع النحاس والوردي مع الكوبالت. يتفاعل أكسيد الليثيوم مع الماء والبخار لتكوين هيدروكسيد الليثيوم ويجب عزله عنهما.
يعتبر أكسيد الليثيوم (Li 2 O) بإمكانياته العالية من التريتيوم مرشحًا جذابًا لمواد الاستزراع الصلبة لمحطة اندماج DT ، نظرًا لكثافة ذرات الليثيوم العالية (مقارنة بسيراميك الليثيوم الأخرى أو الليثيوم المعدني) وموصليته الحرارية العالية نسبيًا (أكسيد الليثيوم (Li2O) ، SF).
سيتعرض Li 2 O لدرجات حرارة عالية تحت إشعاع النيوترون أثناء عملية ذوبان البطانية. في ظل هذه الظروف ، سيحدث عدد كبير من عيوب التشعيع في Li 2 O ، مثل التورم الناجم عن الهيليوم ، والتمدد الحراري المرتفع نسبيًا ، ونمو الحبوب ، وتشكيل LiOH (T) ، وهطول درجات الحرارة المنخفضة والنقل الجماعي لل LiOH (T) في درجات حرارة عالية.
علاوة على ذلك ، سيتعرض Li 2 O لضغوط ناتجة عن الاختلافات في التمدد الحراري بين Li 2 O والمواد الإنشائية. تؤدي خصائص Li 2 O إلى مشاكل هندسية صعبة في كل من التصنيع والتصميم الشامل.
أحد الاستخدامات الجديدة المحتملة هو كبديل لأكسيد الكوبالت الليثيوم مثل الكاثود في بطاريات أيون الليثيوم المستخدمة لتشغيل الأجهزة الإلكترونية من الهواتف المحمولة إلى أجهزة الكمبيوتر المحمولة وكذلك السيارات التي تعمل بالبطاريات (Reade International Corp ، 2016)..
المراجع
- مارك وينتر [جامعة شيفيلد وويبليمنتس المحدودة (2016). عناصر الويب. مأخوذة من الليثيوم: أكسيد الديليثيوم webelements.com.
- العناصر الأمريكية. (سادس). أكسيد الليثيوم. مأخوذة من americanelements americanelements.com.
- معادن ESPI. (1993 ، يونيو). أكسيد الليثيوم. مأخوذة من espimetals espimetals.com.
- أكسيد الليثيوم (Li2O). (سادس). مأخوذة من ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
- المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2017 ، 24 يونيو). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ الرقم التعريفي للعميل = 166630. مأخوذة من PubChem pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Reade International Corp. (2016). مسحوق أكسيد الليثيوم (Li2O). مأخوذة من reade reade.com
- الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). أكسيد الليثيوم مأخوذ من chemspiderchemspider.com.
- سيجما الدريتش. (2010). ورقة بيانات سلامة المواد أكسيد الليثيوم. مأخوذة من chemblink chemblink.com.