ลิเธียมออกไซด์: สูตรคุณสมบัติความเสี่ยงและการใช้งาน
ลิเทียมออกไซด์ เป็นสารประกอบทางเคมีอนินทรีย์ของสูตร Li 2 O ที่เกิดขึ้นพร้อมกับลิเทียมเปอร์ออกไซด์จำนวนเล็กน้อยเมื่อโลหะลิเธียมถูกเผาไหม้ในอากาศและรวมกับออกซิเจน
จนถึงปี 1990 ตลาดโลหะและลิเธียมถูกครอบงำโดยการผลิตของสหรัฐจากแหล่งแร่ แต่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 การผลิตส่วนใหญ่มาจากแหล่งที่ไม่ใช่ของสหรัฐ ออสเตรเลียชิลีและโปรตุเกสเป็นซัพพลายเออร์ที่สำคัญที่สุดในโลก โบลิเวียมีฝากลิเธียมครึ่งหนึ่งในโลก แต่ไม่ใช่ผู้ผลิตรายใหญ่
รูปแบบการค้าที่สำคัญที่สุดคือลิเธียมคาร์บอเนต Li 2 CO 3 ผลิตจากแร่ธาตุหรือน้ำเกลือโดยกระบวนการที่แตกต่างกัน
เมื่อลิเธียมถูกเผาไหม้ในอากาศผลิตภัณฑ์หลักคือออกไซด์สีขาวของลิเธียมออกไซด์ Li 2 O นอกจากนี้ลิเทียมเปอร์ออกไซด์บาง Li 2 O 2 ยังผลิตสีขาว
นอกจากนี้ยังสามารถทำได้ผ่านการสลายตัวทางความร้อนของลิเธียมไฮดรอกไซด์, LiOH หรือลิเธียมเปอร์ออกไซด์, Li2O2
4Li (s) + O 2 (g) → 2Li 2 O (s)
2LiOH + + ความร้อน→ Li 2 O (s) + H 2 O (g)
2Li 2 O 2 (s) + ความร้อน→ 2Li 2 O + s + O 2 (g)
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
ลิเธียมออกไซด์เป็นของแข็งสีขาวที่รู้จักกันในชื่อ lithia ที่ไม่มีกลิ่นและรสเค็ม ลักษณะที่ปรากฏอยู่ในรูปที่ 2 (ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ 2017)
รูปที่ 2: การปรากฏตัวของลิเธียมออกไซด์
ลิเธียมออกไซด์เป็นผลึกที่มีรูปทรงแอนติคลอไรต์คล้ายกับโซเดียมคลอไรด์ (ลูกบาศก์โดยมีศูนย์กลางอยู่ที่ใบหน้า) โครงสร้างผลึกของมันถูกนำเสนอในรูปที่ 3 (Mark Winter [The University of Sheffield and WebElements Ltd, 2016)
รูปที่ 3: โครงสร้างผลึกของลิเธียมออกไซด์
น้ำหนักโมเลกุลของมันคือ 29.88 g / mol ความหนาแน่นของมันคือ 2.013 g / mL และจุดหลอมเหลวและจุดเดือดคือ 1438 ° C และ 2066 ° C ตามลำดับ สารประกอบนี้ละลายได้ดีในน้ำแอลกอฮอล์อีเธอร์ไพริดีนและไนโตรเบนซีน (ราชสมาคมเคมีปี 2558)
ลิเธียมออกไซด์ทำปฏิกิริยาง่าย ๆ กับไอน้ำในรูปแบบไฮดรอกไซด์และกับคาร์บอนไดออกไซด์ในรูปแบบคาร์บอเนต; ดังนั้นจึงต้องเก็บและจัดการในบรรยากาศที่สะอาดและแห้ง
สารประกอบออกไซด์ไม่ก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตามออกไซด์บางโครงสร้างของ perovskite เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ค้นหาการประยุกต์ใช้ในแคโทดของเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งและระบบสร้างออกซิเจน
เป็นสารประกอบที่มีออกซิเจนไอออนอย่างน้อยหนึ่งตัวและไอออนบวกหนึ่งไอออน (American Elements, SF)
ปฏิกิริยาและอันตราย
ลิเธียมออกไซด์เป็นสารประกอบที่เสถียรไม่เข้ากับกรดแก่น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ ตามความรู้ของเราคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและพิษวิทยาของลิเทียมออกไซด์ยังไม่ได้รับการตรวจสอบและรายงานในเชิงลึก
ความเป็นพิษของสารประกอบลิเธียมเป็นหน้าที่ของการละลายในน้ำ ลิเธียมไอออนมีพิษต่อระบบประสาทส่วนกลาง สารประกอบนี้มีความระคายเคืองเมื่อสัมผัสกับดวงตา, ผิวหนัง, เมื่อสูดดมหรือกลืนกิน (ESPI METALS, 1993)
ในกรณีที่สัมผัสกับดวงตาคุณควรตรวจสอบว่าคุณใส่คอนแทคเลนส์แล้วนำออกทันที ควรล้างตาด้วยน้ำไหลเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาทีทำให้เปลือกตาเปิด คุณสามารถใช้น้ำเย็น ครีมไม่ควรใช้กับดวงตา
หากสารเคมีสัมผัสกับเสื้อผ้าให้ถอดออกโดยเร็วที่สุดเพื่อปกป้องมือและร่างกายของคุณ วางเหยื่อไว้ในห้องอาบน้ำที่ปลอดภัย
หากสารเคมีสะสมบนผิวหนังที่สัมผัสของเหยื่อเช่นมือให้ค่อยๆล้างผิวหนังที่ปนเปื้อนด้วยน้ำที่ไหลและสบู่ที่ไม่ขัด คุณสามารถใช้น้ำเย็น หากยังคงมีอาการระคายเคืองให้ไปพบแพทย์ ซักเสื้อผ้าที่เปื้อนก่อนนำมาใช้ซ้ำ
ในกรณีที่สูดหายใจเข้าไปผู้ป่วยควรได้รับอนุญาตให้พักผ่อนในบริเวณที่อากาศถ่ายเทได้ดี หากสูดดมรุนแรงผู้ป่วยควรอพยพไปยังบริเวณปลอดภัยโดยเร็วที่สุด
คลายเสื้อผ้าที่รัดรูปเช่นปกเสื้อเข็มขัดหรือเน็คไท หากผู้ป่วยพบว่าหายใจลำบากควรให้ออกซิเจนแก่ผู้ป่วย หากผู้ป่วยไม่หายใจการช่วยชีวิตแบบปากต่อปากจะดำเนินการ
คำนึงถึงเสมอว่าอาจเป็นอันตรายสำหรับบุคคลที่ให้ความช่วยเหลือในการช่วยชีวิตแบบปากต่อปากเมื่อวัสดุหายใจเป็นพิษติดเชื้อหรือกัดกร่อน
ในทุกกรณีควรไปพบแพทย์ทันที (SIGMA-ALDRICH, 2010)
การใช้งาน
ลิเทียมออกไซด์ใช้เป็นฟลักซ์ในเคลือบเซรามิกและสร้างสีน้ำเงินด้วยทองแดงและกุหลาบด้วยโคบอลต์ ลิเทียมออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำและไอน้ำทำให้เกิดลิเทียมไฮดรอกไซด์และต้องแยกตัวออกจากพวกมัน
ลิเธียมออกไซด์ (Li 2 O) ที่มีศักยภาพไอโซโทปสูงเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับวัสดุการเลี้ยงแบบแข็งของโรงไฟฟ้าพลังงานฟิวชัน DT เนื่องจากความหนาแน่นสูงของลิเทียมอะตอม (เมื่อเทียบกับลิเทียมเซรามิกชนิดอื่น) หรือลิเทียมโลหะ) และการนำความร้อนค่อนข้างสูง (LITHIUM OXIDE (Li2O), SF)
Li 2 O จะสัมผัสกับอุณหภูมิสูงภายใต้การฉายรังสีนิวตรอนในระหว่างการทำงานของผ้าห่มฟิวชั่น ภายใต้สถานการณ์เหล่านี้จะเกิดข้อบกพร่องในการฉายรังสีจำนวนมากใน Li 2 O เช่นอาการบวมที่เกิดจากฮีเลียมการขยายตัวทางความร้อนค่อนข้างสูงการเจริญเติบโตของเมล็ดข้าวการก่อตัวของ LiOH (T) และการตกตะกอนที่อุณหภูมิต่ำ LiOH (T) ที่อุณหภูมิสูง
นอกจากนี้ Li 2 O จะได้รับความเครียดจากการขยายตัวทางความร้อนระหว่าง Li 2 O และวัสดุโครงสร้าง ลักษณะของ Li 2 O เหล่านี้นำไปสู่ปัญหาทางวิศวกรรมที่ท้าทายในการออกแบบและผลิตผ้าห่ม
การใช้งานใหม่ที่เป็นไปได้คือการแทนที่โคบอลต์และลิเธียมออกไซด์เป็นแคโทดในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากโทรศัพท์มือถือไปยังแล็ปท็อปเช่นเดียวกับรถยนต์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ .
