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什么是鋰?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年08月08日  

什么是鋰?鋰號稱稀有金屬,其實它在地殼中的含量不算稀有,地殼中約有0.0065%的鋰,其豐度居第二十七位。已知含鋰的礦物有150多種,其中主要有鋰輝石、鋰云母、透鋰長石等。海水中鋰的含量不算少,總儲量達2600億噸,可惜濃度太小,提煉實在困難。某些礦泉水和植物機體里,含有豐富的鋰。如有些紅色、黃色的海藻和煙草中,往往含有較多的鋰化合物,可供開發利用。我國的鋰礦資源豐富,以目前我國的鋰鹽產量計算,僅江西云母鋰礦就可供開采上百年。

鋰不但是既輕又軟、比熱最大的金屬,而且還是在通常溫度下呈固體狀態的一般材料中最輕的一種,通常貯藏于煤油或液體石蠟中。純鋰的比重跟干燥的木材差不多,等于一般稱作輕金屬的鋁的密度的五分之一,幾乎只有同體積水的重量的一半。即使把鋰放到汽油中,它也會象軟木塞一樣輕輕地浮起來。


在室溫條件下,鋰能和空氣中的氮氣和氧氣發生強烈的化學反應。由于鋰具有和氫、氧、氮、碳及氧化物、硅酸鹽等物質結合的能力,冶金工業部門把鋰作為捕氣劑、脫流劑,可以消除金屬鑄件中的孔隙氣泡、雜質和其他缺陷。


熒光屏是把熒光物質涂在玻璃上制成的。不過這不是普通的玻璃,而是加進了鋰的鋰玻璃。在玻璃中加進鋰或鋰的化合物,可以提高玻璃的強度和韌性。


把含鋰的陶瓷涂到鋼鐵或鋁、鎂等金屬的表面,形成一層薄而輕、光亮而耐熱的涂層,可作噴氣發動機燃燒室和火箭、特種外殼的保護層。鋰與鋁、鎂、鈹等合作組成合:金,既輕又韌,已被大量用于特種、火箭、飛機等制造上。


潤滑劑中加進鋰的化合物,可以大大改善潤滑效能。此種潤滑劑適用于溫度在—50℃至200℃的范圍,因此被廣泛應用于特種、動力等部門的各種機械裝置和儀器儀表。


某些鋰的有機化合物,如硬脂酸鋰、軟脂酸鋰等,它們的物理姓能不隨環境溫度變化而改變,因此是二種安全可靠的潤滑劑,并具有永久性作用。如果在汽車的一些零件上加一次鋰潤滑劑,就足以用到汽車報廢為止。


氫化鋰遇水發生猛烈的化學反應,產生大量的氫氣。兩公斤氫化鋰分解后,可以放出氫氣566千升。氫化鋰的確是名不虛傳的制造氫氣的工廠。第二次世界大戰期間,美國飛行員備有輕便的氫氣源——氫化鋰丸作應急之用。飛機失事墜落在水面時,只要一碰到水,氫化鋰就立即與水發生反應,釋放出大量的氫氣,使救生設備(救生艇、救生衣、訊號氣球等)充氣膨脹。


堿性蓄電池組的電解溶液里有氫氧化鈉溶液,現在加入幾克氫氧化鋰溶液,蓄電池的使用壽命可以增加兩倍,工作溫度范圍可加大到-20℃----40℃。


鋰——氯、鋰——硒之類的電池,已在手機、筆記本電腦以及某些特種特種部門中得到應用。用鋰電池發電來開動汽車,行車費用只有普通汽油發動機汽車的三分之一。鋰高能電池是一種很有前途的動力電池。它重量輕,貯電能力大,充電速度快,適用范圍廣,生產成本低,工作時不會產生有害氣體,不至于造成大氣污染。由鋰制取氚,用來發動原子電池組,中間不需充電,可連續工作20年。


氫彈里裝的不是普通的氫,而是比普通氫幾乎要重一倍的重氫或重二倍的超重氫。用鋰能夠生產出超重氫——氚,還能制造氫化鋰、氘化鋰、氚化鋰。早期的氫彈都用氘和氚的混和物作炸藥,當今的氫彈里的爆炸物多數是鋰和氘的化合物——氘化鋰。我國1967年6月l7日成功地爆炸的第一顆氫彈,其中的炸藥就是氫化鋰和氘化鋰。1公斤氘化鋰的爆炸力相當于5萬噸烈性梯恩梯炸藥。據估計,l公斤鈾的能量若都釋放出來可以使一列火車運行4萬公里;l公斤氘和氚的混和物卻可以使一列火車從地球開到月球;而I公斤鋰通過熱核反應放出的能量,相當于燃燒20000多噸優質煤,比1公斤鈾通過裂變產生的原子能人10倍。


元素名稱:鋰


元素原子量:6.941


元素類型:金屬


原子序數:3


元素符號:Li


元素中文名稱:鋰


元素英文名稱:Lithium


相對原子質量:6.941


核內質子數:3


核外電子數:3


核電核數:3


質子質量:5.019E-27


質子相對質量:3.021


所屬周期:2


所屬族數:IA


摩爾質量:7


氫化物:LiH


氧化物:Li2O


最高價氧化物:Li2O


密度:0.534


熔點:180.5


沸點:1347.0


外圍電子排布:2s1


核外電子排布:2,1


顏色和狀態:銀白色金屬


原子半徑:2.05


常見化合價+1


發現人:阿爾費德森發現年代:1817年


發現過程:


從金屬與酸作用所得的氣體中發現氫。1817年,瑞典的阿爾費德森,最先在分析透鋰長石時發現了鋰。


元素描述:


銀白色的金屬。密度0.534克/厘米3。熔點180.54℃。沸點1317℃。是最輕的金屬。可與大量無機試劑和有機試劑發生反應。與水的反應非常劇烈。在500℃左右容易與氫發生反應,是唯一能生成穩定得足以熔融而不分解的氫化物的堿金屬,電離能5.392電子伏特,與氧、氮、硫等均能化合,是唯一的與氮在室溫下反應,生成氮化鋰(Li3N)的堿金屬。由于易受氧化而變暗,故應存放于液體石蠟中。


元素來源:


在自然界中,主要以鋰輝石和鋰云母及磷鋁石礦德形式存在。由電解熔融德氯化鋰而制得。


元素用途:


將質量數為6的同位素(6Li)放于原子反應堆中,用中子照射,可以得到氚。氚能用來進行熱核反應,有著重要的用途。鋰主要以硬脂酸鋰的形式用作潤滑脂的增稠劑。這種潤滑劑兼有高抗水性、耐高溫和良好的低溫性能。鋰化物用于陶瓷制品中,以起到助溶劑的作用。在冶金工業中也用來作脫氧劑或脫氯劑,以及鉛基軸承合金。鋰也是鈹、鎂、鋁輕質合金的重要成分。


元素輔助資料:


鋰是繼鉀和鈉后發現的又一堿金元素。發現它的是瑞典化學家貝齊里烏斯的學生阿爾費特森。1817年,他在分析透鋰長石時,最終發現一種新金屬,貝齊里烏斯將這一新金屬命名為lithium,元素符號定為Li。該詞來自希臘文lithos(石頭)。


鋰發現的第二年,得到法國化學家伏克蘭重新分析肯定。


鋰在地殼中的含量比鉀和鈉少的多,它的化合物不多見,是它比鉀和鈉發現的晚的必然因素。


鋰,原子序數3,原子量6.941,是最輕的堿金屬元素。元素名來源于希臘文,原意是石頭。1817年由瑞典科學家阿弗韋聰在分析透鋰長石礦時發現。自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長石和磷鋁石等。在人和動物機體、土壤和礦泉水、可可粉、煙葉、海藻中都能找到鋰。天然鋰有兩種同位素:鋰6和鋰7。


金屬鋰為一種銀白色的輕金屬;熔點為180.54°C,沸點1342°C,密度0.534克/厘米,硬度0.6。金屬鋰可溶于液氨。


鋰與其它堿金屬不同,在室溫下與水反應比較慢,但能與氮氣反應生成黑色的一氮化三鋰晶體。鋰的弱酸鹽都難溶于水。在堿金屬氯化物中,只有氯化鋰易溶于有機溶劑。鋰的揮發性鹽的火焰呈深紅色,可用此來鑒定鋰。


鋰很容易與氧、氮、硫等化合,在冶金工業中可用做脫氧劑。鋰也可以做鉛基合金和鈹、鎂、鋁等輕質合金的成分。鋰在原子能工業中有重要用途。


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