Литијум - шта је то? Атом, нуклеус, литијска енергија. Литијум-јонске батерије

Литијум - шта је то? У овом чланку покушаћемо да одговоримо на ово питање. Овде ћемо дефинисати и литијум и метал који он формира. Такође ћемо узети у обзир његове физичке и хемијске особине, његову употребу и присуство у природи, методе екстракције и неке историјске податке.

Увод

Ли је елемент хемијске табеле ДИ Менделејева. Припада првој групи (у складу са застарелом класификацијом) другог периода. Атомски број - №3. Једноставна супстанца, коју чине атоми литијума, представљена је у облику алкалног и меког метала сребрно-беле боје.

Хисторицал дата

Литиј је отворен 1817. То је урадио шведски хемичар Јохан Арфведсон. У почетку је Ли нађен у саставу минералног петалита, а затим је пронађен у сподумену и лепидолиту. Метални облик добио је први Хумпхри Дави 1818. године.

Име је дато с обзиром на чињеницу да је Ли први пут откривен у камењу, које у преводу са грчког имају консонантну структуру речи са литијумом. У почетку се то звало литиј, али онда је Ј. Берзелиус предложио да се промени име.

Физички број карактеристика

– что это такое? Литијум - шта је то? Одговарајући на ово питање, бит ће важно уочити његове физичке и хемијске карактеристике.

Ли је метал сребрно-бијеле боје, прилично је мекан и растезљив. Ова једноставна супстанца може да се преради пресовањем и / или ваљањем.

У условима собне температуре, ово тело карактерише решетка усмерена ка телу, а њена свемирска група је м3м. У условима испод температуре испод 78 К постаје стабилан, а кристални облик решетке постаје хексагонална густа структура, у којој сви атоми литијума имају дванаест "блиских суседа" који се налазе на врху кубоктаедра.

Међу свим алкални метали као што је литијум има највишу температуру на којој почиње да кува (1340 ° Ц) или се топи (180.54 ° Ц). На собној температури, густина литијума, међу истом групом метала, је најнижа и чак нижа од густине Х ₂ О.

Мало о хемијским особинама

Ли је алкални метал, али је релативно отпоран на ваздух. Најмање је активан међу групом метала. На пример, скоро да не реагује са сувим молекулима кисеоника на собној температури. Из тог разлога, литијум се никада не складишти у керозину. Бити у ваздуху са умереном количином влаге, може реаговати са различитим гасовима. Примери укључују нитридне, хидроксидне и карбонатне гасове. Атомска маса литијума је 6.941а. м.

Из тог разлога се Ли чува у етерима, парафину, минералним уљима или бензинима. У исто време лимена кутија мора бити херметички затворена. Једна од интересантних особина литијума је његова способност да буде прекривена оксидним филмом високе густине на температури од 100 до 300 ° Ц.

Геттинг

Литијум - шта је то? Друга тачка у разматрању овог питања је да се идентификују начини њене производње и производње.

Данас се овај метал добија из природних минерала. Распадање сумпорне киселине, синтеровање са ЦаО или ЦаЦО ₃ су такође широко коришћени. Међу мање распрострањеним методама издваја се третман са К ₂ СО ₄ , након чега слиједи испирање водом. Без обзира на методу добијања, коначно се формира литијум карбонат, који је слабо растворљив у води. Затим се ова супстанца пренесе у хлорид (ЛиЦл). Литијум хлорид је електролизован коришћењем смеша КЦл или БаЦл2, који снижавају тачку топљења. Пречишћавање литијума се одвија употребом вакуумске дестилације.

Највећа производња Ли је у Аустралији, Чилеу и Аргентини. У 2015. години минирано је око 32,5 хиљада тона овог метала. Пропаст СССР-а довела је до потпуног губитка производње литија на територији Руске Федерације, међутим, 2017. године покренут је експериментални погон који омогућава да се минира из сиромашних руда, трошећи на то мало новца.

Операција

Одговарајући на питање шта је то - литијум, биће изузетно важно да се упознате са начинима коришћења.

Тренутно постоји велики број начина да се користи метал Ли. Један такав пример је производња полупроводника из легуре бакра и литијум сулфида, који се користе у термичким претварачима.

Литијуми стварају аноде за хемијске изворе струје и ћелије за галванизацију са чврстим електролитима.

Молибдати кобалта и литијума показују једну од најбољих својстава, као и висок ниво енергетске интензивности као литијумске електроде са позитивним набојем за батерије. Цоннецтионс литијум хидроксид користи се као елемент приликом креирања алкалне батерије типе Додавање исте супстанце на вучне батерије неких типова батерија може повећати рок трајања уређаја за 2-3 пута.

Литијска енергија се користи за стварање ласера ​​високе ефикасности (око 80%). Тачније, користе се монокристали литијум флуорида. Оптика са широким спектралним пропусним опсегом је такође направљена употребом ове супстанце.

Ли легуре са другим металима су такође широко коришћене код људи. На пример, једињење од сребра, злата и литијума је изузетно ефикасан агенс за лемљење. Исти метал, али у спрези са Мг, Цд, Ал и Цу, не тако давно је почео да се користи у ваздухопловној и свемирској индустрији. Алуминати и литијум силикати су основа за стварање керамике, која се стврдњава у условима собне температуре. Користи се у војним занатима, металуршким активностима. Чаше на бази Ли су изузетно издржљиве и могу се очврснути влакнима силицијум карбида. Такође, овај метал јача оловне легуре, повећавајући њихову пластичност и отпорност на корозију.

У електроници, литијум-цезијум триборати се користе као оптички материјал за радијску опрему. Ниобад и литијум танталат (ЛиНбО ₃ и ЛиТаО ₃ ) се такође користе у индустрији акустооптике, оптоелектронике и нелинеарне оптике. Други литијум се користи за пуњење гас-расветних светиљки метал-халогенског типа.

У металуршкој индустрији, Ли се користи за деоксидацију и / или повећање индекса дуктилности и јачине одређене легуре. Понекад се литијум користи као редукционо средство у методи металотермије, која се користи за обнову ретких металних серија.

Литијум у биологији

Људском тијелу је потребна мала количина Ли (дневна количина од око 100 μг за одрасле). Већина метала је у ткивима срца, јетре, лимфних чворова, крвне плазме, надбубрежне жлезде, као иу штитној жлезди.

Литиј је укључен у неке од најважнијих биохемијских процеса:

• игра важну улогу у метаболизму масти и угљених хидрата;
• подржава имуни систем;
• учествује у превенцији алергија;
• смањује нервозу.

Литијумски лекови се користе у терапији како би се елиминисали или потиснули менталне дисфункције свести и мозга. Овај метал се излучује из организма кроз бубреге.

О батеријама

Литијум-јонске батерије су један од типова електричних уређаја који се користе за чување и експлоатацију енергетских ресурса, па ћемо им дати мало одвојене пажње.

Такве батерије су широко распрострањене у окружењу модерних кућних апарата и користе се, на пример, у електричним возилима или уређајима за складиштење инсталираним у енергетским системима. У мобилним телефонима, лаптоповима, дигиталним фотоапаратима, камкордерима и претходно наведеним електричним возилима, овај тип батерија је најчешћи. Први такав уређај издао је Сони 1991. године.

Баттери девице

Литијум-јонске батерије се састоје од електрода, које су раздвојене сепаратором са порама. Истовремено је импрегниран електролитима. Пакет електрода је смештен у запечаћену омотач, а сет катода и анода су прикључени на струјне прикључке. Кућиште (кућиште) може бити опремљено сигурносним вентилима, ослобађајући унутрашњи притисак у случају опасности или поремећаја у раду. Ове батерије се разликују по типу катодних материјала који се користе у уређају. Литијумско језгро у њима има бројне протоне, који се разликују од збира електрона који окружују нуклеус. Стога се такви уређаји називају ионски. Носите електроне у ионима Ли батерија са позитивним набојем. Такве честице могу продријети у кристалне решетке друге серије материјала и облика хемијске везе као резултат, формирају се оксиди и соли метала.