Lithiumoxid-Formel, Eigenschaften, Risiken und Verwendungen

Die Lithiumoxid ist eine anorganische chemische Verbindung der Formel Li₂Oder das zusammen mit kleinen Mengen Lithiumperoxid gebildet wird, wenn das Lithiummetall an der Luft verbrannt und mit Sauerstoff kombiniert wird.

Bis in die 1990er Jahre wurde der Metall- und Lithiummarkt von US-Produktion aus Mineralvorkommen dominiert, aber zu Beginn des 21. Jahrhunderts stammte der Großteil der Produktion aus nichtamerikanischen Quellen; Australien, Chile und Portugal waren die wichtigsten Lieferanten der Welt. Bolivien hat die Hälfte der Lithiumvorkommen der Welt, aber es ist kein großer Produzent.

Die wichtigste kommerzielle Form ist Lithiumcarbonat, Li₂CO₃, hergestellt aus Mineralien oder Solen durch verschiedene Prozesse.

Wenn Lithium in der Luft verbrannt wird, ist das Hauptprodukt das weiße Oxid von Lithiumoxid, Li₂O. Außerdem wird etwas Lithiumperoxid hergestellt, Li₂O₂, auch weiß.

Es kann auch durch die thermische Zersetzung von Lithiumhydroxid, LiOH oder Lithiumperoxid, Li2O2 erfolgen

4Li (s) + O₂(g) → 2Li₂O (s)

2 LiOH (s) + Wärme → Li₂O (s) + H₂O (g)

2Li₂O₂(s) + Wärme → 2Li₂O (s) + O₂(G)

Physikalische und chemische Eigenschaften

Lithiumoxid ist ein weißer Feststoff, der als Lithia bekannt ist, dem es an Aroma und einem salzigen Geschmack mangelt. Ihr Aussehen ist in Abbildung 2 (Nationales Zentrum für Biotechnologie-Information, 2017) dargestellt.

Abbildung 2: Aussehen von Lithiumoxid

Lithiumoxid sind Kristalle mit der Antifloritgeometrie ähnlich der von Natriumchlorid (kubisch zentriert auf den Flächen). Seine Kristallstruktur ist in Abbildung 3 dargestellt (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, 2016]).

Abbildung 3: Kristallstruktur von Lithiumoxid.

Sein Molekulargewicht beträgt 29,88 g / mol, seine Dichte beträgt 2,013 g / ml und die Schmelz- und Siedepunkte betragen 1438ºC bzw. 2066ºC. Die Verbindung ist in Wasser, Alkohol, Ether, Pyridin und Nitrobenzol sehr 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 und trockenen Atmosphäre gelagert und gehandhabt werden.

Oxidverbindungen führen nicht zu Elektrizität. Bestimmte strukturierte Perowskit-Oxide sind jedoch elektronische Leitfähigkeiten, die in der Kathode von Festoxidbrennstoffzellen und Sauerstofferzeugungssystemen Anwendung finden.

Sie sind Verbindungen, die mindestens ein Sauerstoffanion und ein Metallkation enthalten (American Elements, S.F.).

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 untersucht und ausführlich beschrieben.

Die Toxizität von Lithiumverbindungen ist eine Funktion ihrer Löslichkeit in Wasser. Lithium-Ionen haben Toxizität des zentralen Nervensystems. Die Verbindung ist stark ätzend, wenn sie in Kontakt mit den Augen, der Haut, beim Einatmen oder Verschlucken kommt (ESPI METALS, 1993).

Bei Kontakt mit den Augen sollten Sie überprüfen, ob Sie Kontaktlinsen tragen und diese sofort entfernen. Die Augen sollten mindestens 15 Minuten mit fließendem Wasser gespült werden, wobei die Augenlider offen bleiben müssen. Sie können kaltes Wasser verwenden. Salbe sollte nicht für die Augen verwendet werden.

Wenn die Chemikalie mit Kleidung in Berührung kommt, entfernen Sie sie so schnell wie möglich und schützen Sie Ihre Hände und Ihren Körper. Stellen Sie das Opfer unter eine Sicherheitsdusche.

Wenn sich die Chemikalie auf der freiliegenden Haut des Opfers ansammelt, wie z. B. die Hände, waschen Sie die Haut vorsichtig und vorsichtig mit fließendem Wasser und nicht scheuernden Seifen ab. Sie können kaltes Wasser verwenden. Bei anhaltender Reizung einen Arzt aufsuchen. Kontaminierte Kleidung vor erneutem Tragen waschen.

Bei Einatmen sollte das Opfer in einem gut belüfteten Bereich ruhen. Wenn die Inhalation schwer ist, sollte das Opfer so schnell wie möglich in einen sicheren Bereich evakuiert werden.

Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte. Wenn das Opfer Schwierigkeiten beim Atmen hat, sollte Sauerstoff verabreicht werden. Wenn das Opfer nicht atmet, wird eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchgeführt.

Berücksichtigen Sie immer, dass es für die Person, die Hilfe leistet, gefährlich sein kann, eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchzuführen, wenn das inhalierte Material toxisch, infektiös oder ätzend ist.

In allen Fällen sollte eine sofortige ärztliche Behandlung angestrebt werden (SIGMA-ALDRICH, 2010).

Verwendet

Lithiumoxid wird als Flussmittel in Keramikglasuren verwendet und erzeugt Blau mit Kupfer und Rosen mit Kobalt. Lithiumoxid reagiert mit Wasser und Wasserdampf unter Bildung von Lithiumhydroxid und muss daraus isoliert werden.

Lithiumoxid (Li₂O) mit seinem hohen Tritiumpotential ist aufgrund seiner hohen Dichte an Lithiumatomen (im Vergleich zu anderen Lithium- oder metallischen Lithiumkeramiken) und seiner Leitfähigkeit ein attraktiver Kandidat für das Festkulturmaterial eines DT-Fusionskraftwerks relativ hoch thermisch (LITHIUMOXID (Li2O), SF).

Li₂Oder es wird bei Neutronenbestrahlung während des Betriebs von Fusionsdecken hohen Temperaturen ausgesetzt. Unter diesen Umständen tritt eine große Anzahl von Bestrahlungsdefekten in Li auf₂Oder, wie Helium-induzierte Quellung, relativ hohe thermische Ausdehnung, Kornwachstum, LiOH (T) -Bildung und Präzipitation bei niedrigen Temperaturen und Transport von LiOH (T) -Masse bei hohen Temperaturen.

Darüber hinaus ist das Li₂Oder es wird Belastungen ausgesetzt sein, die sich aus den Unterschieden in der thermischen Ausdehnung zwischen Li ergeben₂O und Strukturmaterialien. Diese Eigenschaften von Li₂Oder sie führen zu anspruchsvollen technischen Problemen sowohl bei der Herstellung als auch beim Drucktuchdesign.

Eine mögliche neue Verwendung ist der Ersatz von Lithiumkobaltoxid als Kathode in Lithium-Ionen-Batterien, die zur Stromversorgung elektronischer Geräte von Mobiltelefonen zu Laptops sowie von batteriebetriebenen Autos verwendet werden (Reade International Corp, 2016) .

Referenzen

1. Mark Winter [Die Universität von Sheffield und WebElements Ltd. (2016). Webelemente. Aus Lithium: Dilithiumoxid webelements.com.
2. Amerikanische Elemente. (S.F.) Lithiumoxid. Entnommen aus americanelements americanelements.com.
3. ESPI METALLEN. (1993, Juni). Lithiumoxid. Genommen von espimetals espimetals.com.
4. Lithiumoxid (Li2O). (S.F.) Genommen von ferp.ucsd.edu ferp.ucsd.edu.
5. Nationales Zentrum für Biotechnologie Information. (2017, 24. Juni). PubChem Compound-Datenbank; CID = 166630. Entnommen von PubChem publchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Reade International Corp. (2016). Lithiumoxidpulver (Li2O). Genommen von reade reade.com
7. Royal Society of Chemistry. (2015). LithiumoxidVon chemspiderchemspider.com.
8. SIGMA-ALDRICH. (2010). Sicherheitsdatenblatt Lithiumoxid. Genommen von chemblink chemblink.com.